
(1) [capacitance;electric capacity]∶非導電體的下述性質:當非導電體的兩個相對表面保持某一電位差時(如在電容器中),由于電荷移動的結果,能量便貯存在該非導電體之中
(2) [capacitor;condenser]∶電容器的俗稱
①導體儲藏電荷的能力。單位是法拉。②指電容器。
電容是電學基本概念之一,指導體儲存電荷能力的物理量。根據《現代漢語詞典》(第7版)的定義,電容指“導體或導體系容納電荷的能力”。其核心含義包含以下三方面:
一、物理本質與定義
電容(Capacitance)表征導體在單位電壓下儲存電荷的效能,定義為電荷量(Q)與電勢差(U)的比值: $$ C = frac{Q}{U} $$ 其中C為電容值,國際單位是法拉(F)。該定義源于經典電磁學理論,反映導體兩極闆間建立電場時儲存電能的能力。
二、工作原理的通俗解釋
類比于盛水容器,電容如同“電荷的容器”。當兩個導體(極闆)間存在電勢差時,正負電荷分别在兩極積聚,形成電場。極闆面積越大、間距越小,儲存電荷能力越強,即電容值越大。這種特性使電容成為電路中的“電荷水庫”,可緩沖電壓突變。
三、實際應用場景
權威文獻可進一步參考《物理學名詞》(全國科學技術名詞審定委員會)及ISO/IEC 80000國際标準對電容的規範化定義。
電容是電子學中描述導體或電容器儲存電荷能力的物理量,其核心是電荷與電壓的比值關系。以下從基礎概念、關鍵公式、影響因素及實際應用進行詳細解析:
1. 定義與基礎公式 電容(Capacitance)的數學定義為: $$ C = frac{Q}{V} $$ 其中:
該公式表明,1法拉電容表示在1伏特電壓下儲存1庫侖電荷的能力。實際應用中常用微法(μF=10⁻⁶F)、納法(nF=10⁻⁹F)和皮法(pF=10⁻¹²F)等更小單位。
2. 平行闆電容公式 對平行闆電容器,電容計算式為: $$ C = frac{varepsilon_0 varepsilon_r A}{d} $$
3. 關鍵影響因素
4. 交流電路特性 電容器對交流電呈現容抗: $$ X_C = frac{1}{2pi f C} $$
5. 類型與應用 |類型 |特點 |典型應用場景 | |----------------|----------------------------------|--------------------------| | 陶瓷電容 | 高頻特性好,體積小| 高頻濾波、振蕩電路 | | 電解電容 | 大容量,有極性| 電源濾波、能量存儲 | | 薄膜電容 | 耐高壓,溫度穩定性高| 電機驅動、功率校正 | | 可變電容 | 容量可調| 無線電調諧電路 |
6. 使用注意事項
工程意義:電容在電路中承擔着能量緩沖(如相機閃光燈)、信號耦合(音頻設備)、噪聲過濾(電源去耦)及頻率選擇(LC諧振)等關鍵功能,是現代電子系統不可或缺的基礎元件。
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