
(1) [capacitance;electric capacity]∶非导电体的下述性质:当非导电体的两个相对表面保持某一电位差时(如在电容器中),由于电荷移动的结果,能量便贮存在该非导电体之中
(2) [capacitor;condenser]∶电容器的俗称
①导体储藏电荷的能力。单位是法拉。②指电容器。
电容是电学基本概念之一,指导体储存电荷能力的物理量。根据《现代汉语词典》(第7版)的定义,电容指“导体或导体系容纳电荷的能力”。其核心含义包含以下三方面:
一、物理本质与定义
电容(Capacitance)表征导体在单位电压下储存电荷的效能,定义为电荷量(Q)与电势差(U)的比值: $$ C = frac{Q}{U} $$ 其中C为电容值,国际单位是法拉(F)。该定义源于经典电磁学理论,反映导体两极板间建立电场时储存电能的能力。
二、工作原理的通俗解释
类比于盛水容器,电容如同“电荷的容器”。当两个导体(极板)间存在电势差时,正负电荷分别在两极积聚,形成电场。极板面积越大、间距越小,储存电荷能力越强,即电容值越大。这种特性使电容成为电路中的“电荷水库”,可缓冲电压突变。
三、实际应用场景
权威文献可进一步参考《物理学名词》(全国科学技术名词审定委员会)及ISO/IEC 80000国际标准对电容的规范化定义。
电容是电子学中描述导体或电容器储存电荷能力的物理量,其核心是电荷与电压的比值关系。以下从基础概念、关键公式、影响因素及实际应用进行详细解析:
1. 定义与基础公式 电容(Capacitance)的数学定义为: $$ C = frac{Q}{V} $$ 其中:
该公式表明,1法拉电容表示在1伏特电压下储存1库仑电荷的能力。实际应用中常用微法(μF=10⁻⁶F)、纳法(nF=10⁻⁹F)和皮法(pF=10⁻¹²F)等更小单位。
2. 平行板电容公式 对平行板电容器,电容计算式为: $$ C = frac{varepsilon_0 varepsilon_r A}{d} $$
3. 关键影响因素
4. 交流电路特性 电容器对交流电呈现容抗: $$ X_C = frac{1}{2pi f C} $$
5. 类型与应用 |类型 |特点 |典型应用场景 | |----------------|----------------------------------|--------------------------| | 陶瓷电容 | 高频特性好,体积小| 高频滤波、振荡电路 | | 电解电容 | 大容量,有极性| 电源滤波、能量存储 | | 薄膜电容 | 耐高压,温度稳定性高| 电机驱动、功率校正 | | 可变电容 | 容量可调| 无线电调谐电路 |
6. 使用注意事项
工程意义:电容在电路中承担着能量缓冲(如相机闪光灯)、信号耦合(音频设备)、噪声过滤(电源去耦)及频率选择(LC谐振)等关键功能,是现代电子系统不可或缺的基础元件。
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