劳动社《煤矿电工学(第二版)》-A10-3118第三节
14页1、第三节 电容器,了解电容器的概念及使用中应注意的事项。,第三节 电容器,电容器是储存和容纳电荷的装置,也是储存电场能量的装置。,图118串、并联电容 a)串联电容 b)并联电容,第三节 电容器,一、电容器和电容,1电容器,两个彼此靠近又相互绝缘的导体,就构成了一个电容器。这对导体叫电容器的两个极板。,2电容器的种类,电容器按其电容量是否可变,可分为固定电容器和可变电容器,可变电容器还包括半可变电容器。,表14 电容器在电路中的符号,第三节 电容器,固定电容器的电容量是固定不变的,它的性能和用途与两极板间的介质有关。一般常用的介质有云母、陶瓷、金属氧化膜、纸介质、铝电解质等。 电解电容器是有正负极之分的,使用时不可将极性接反或接到交流电路中,否则会将电解电容器击穿。 电容量在一定范围内可调的电容器叫可变电容器。半可变电容器又叫微调电容。,图119 常用电容器,第三节 电容器,3电容器的作用,电容器是储存和容纳电荷的装置,也是储存电场能量的装置。 电容器每个极板上所储存的电荷的量称为电容器的电量。,4电容,当电容器极板上所带的电量Q增加或减少时,两极板间的电压U也随之增加或减少,但Q与U的
2、比值是一个恒量。不同的电容器,Q/U的值不同。,图120 平行板电容器,第三节 电容器,电容器所带电量与两极板间电压之比,称为电容器的电容,用C表示。,电容反映了电容器储存电荷能力的大小,它只与电容本身的性质有关,与电容器所带的电量及电容器两极板间的电压无关。 电容的单位有法拉(F)、微法(F)、皮法(pF),它们之间的关系为: 1F = 10 6F = 10 12pF,第三节 电容器,二、电容器的连接,1电容器的串联,把几个电容器首尾相接连成一个无分支的电路,称为电容器的串联。,电容器串联时,每个极板上的电荷量都是q。,图121 电容器的串联,第三节 电容器,设每个电容器的电容分别为C1、C2、C3,电压分别为U1、U2、U3,则:,电容器串联时,总电压U等于各个电容器上的电压之和,所以:,设串联总电容(等效电容)为C,则由,,可得:,即:串联电容器总电容的倒数等于各电容器电容的倒数之和。,第三节 电容器,【例15】图121中,C1 = C2 = C0 = 200 F,额定工作电压为50V,电源电压U=120V,这组串联电容器的等效电容是多大?每只电容器两端的电压是多大?在此电压下工
3、作是否安全?,解: 三只电容串联后的等效电容为:,每只电容器上所带的电荷量为:,每只电容上的电压为:,电容器上的电压小于它的额定电压,因此电容在这种情况下工作是安全的。,第三节 电容器,2电容器的并联,把几个电容器的一端连在一起,另一端也连在一起的连接方式,称为电容器的并联。,图1-22 电容器的并联,电容器并联时,加在每个电容器上的电压都相等。,第三节 电容器,设电容器的电容分别为C1、C2、C3,所带的电量分别为q1、q2、q3,则:,电容器组储存的总电量q等于各个电容器所带电量之和,即:,设并联电容器的总电容(等效电容)为C,由q =CU得:,即并联电容器的总电容等于各个电容器的电容之和。,第三节 电容器,【例16】电容器A的电容为10 F,充电后电压为30 V,电容器B的电容为20 F,充电后电压为15 V,把它们并联在一起,其电压是多少?,解: 电容器A、B连接前的带电量分别为:,它们的总电荷量为:,并联后的总电容为:,连接后的共同电压为:,第三节 电容器,三、电容器使用注意事项,1温度与纹波电流,(1)使用温度、纹波电流应在规定的范围内,电容器如通过太大电流则引起异常发热、短路、失火等致命不良。 (2)电容器本身为发热元件,会使机器内温度上升,这点请注意,确认机器正常状态下,电容器周围的温度。 (3)允许通过的纹波电流应随环境温度(电容器周围的温度)上升而降低,允许通过纹波电流应考虑最高环境温度和使用频率。,第三节 电容器,2施加电压 (1)电容器有极性,施加反向电压或交流电压后,会导致失火等致命不良。 (2)多只电容器并联是,应考虑导线电阻。 (3)直流电压上叠加交流成分时,峰值不要超过额定电压,否则会引起短路失火等致命重大不良。 3使用环境 (1)电容器遇到水、油及其他导电液体,或在结晶状态下使用,会引发故障。 (2)有害气体侵入电容器内部,会引起腐蚀。 (3)振动冲击大的场所不要使用电容器。,
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