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4.1.2 电容器的电容量
(1)什么是电容量
电容器因其储存电能的特性而得名,为了表示电容器储存电能本领的大小,人们引入了电容量这个物理量。为了更好地理解电容量的物理意义,我们将如图4-3所示电容器与水容器进行对比,就容易理解了。
图4-3 电容器与水容器对比
当在电容器两个极板上加上直流电压U后,极板上就有等量电荷储存Q,其储存电荷能力的大小称为电容量。电荷与电容量、电压的关系为
C=
式中 Q ——极板上所带电荷量,C;
U ——极板间的电压,V;
C ——电容量,F。
电容器的单位有F(法拉)、mF(毫法)、μF(微法)、nF(纳法)和pF(皮法)(皮法又称微微法),其换算关系为
1F=103mF
1mF=103μF
1μF=103nF
1nF=103pF
记忆口诀
电容两端加电压,正负电荷两边站。
电荷在上电压下,两者相除来计算。
一般单位是法拉,微法皮法可换算。
(2)影响电容器电容量的因素
电容量的大小取决于电容器本身的形状、极板的正对面积、极板的距离和绝缘介质的种类。与两极板间的距离成反比。电容器的电容量与电容器极板的面积成正比,与两极板间的距离成反比,即
C=ε
式中 C——电容量,F;
S——极板间的有效面积,m2;
d——两极板的距离,m;
ε——绝缘介质的介电常数(不同种类的绝缘介质,其介电常数不同,计算时可查阅电工手册等资料)。
此外,电容器的设计因素和工艺因素,也会影响其电容量。从工程学角度看,电容器的电容量还与环境温度、湿度、气压、灰尘、应力等因素有关。
记忆口诀
电容器能存电能,绝缘极板两导体。
极板面积成正比,极板距离成反比。
绝缘介质有多种,介电常数成正比。