电容: 0.00 pF
充电: 0.00 nC
电压: 0.00 V
能量: 0.00 nJ
电流: 0.00 μA
时间: 0.00 ms
电容器公式
C = ε₀εᵣ·A/d
Q = C·V | E = ½CV²
V(t) = V₀(1-e^(-t/RC))
Q(t) = Q_max(1-e^(-t/RC))
Q-V 曲线
充电曲线
参数设置
电容器的应用
触摸屏
电容式触摸屏利用人体的电容来检测触摸。每次触摸都会产生电容变化,设备会注册这个变化。
相机闪光灯
相机闪光灯电路将电容器充电到高电压,然后通过闪光灯快速放电,产生明亮的光脉冲。
电源滤波
电容器通过在峰值时储存电荷,在低谷时释放电荷,来平滑电源中的电压波动。
音频滤波器
电容器在音频分频器和滤波器中至关重要,阻止直流电,同时允许特定频率的交流信号通过。
理解电容器
关键概念
- 电容 C 与极板面积 A 成正比,与距离 d 成反比
- 介电材料通过减少极板间的有效电场来增加电容
- 充电遵循指数曲线,时间常数 τ = RC
- 电容器中储存的能量:E = ½CV² = ½QV = Q²/(2C)
- 电荷 Q 与电压 V 成正比:Q = CV
介电材料
| 材料 | 介电常数 (εᵣ) | 应用 |
|---|---|---|
| 空气 (εᵣ = 1.00059) | 1.00059 | 可变电容器、射频电路 |
| PTFE/特氟龙 (εᵣ = 2.1) | 2.1 | 高频应用 |
| 玻璃 (εᵣ = 3.9) | 3.9 | 高压电容器 |
| 云母 (εᵣ = 5) | 5 | 精密电容器 |
| 水 (εᵣ = 80) | 80 | 不实用(导电) |