影响电容的因素
电容器结构的三个基本因素决定了产生的电容量。这些因素都通过影响给定的电场力(两个板之间的电压)产生多少电场通量(板之间电子的相对差异)来决定电容:
盘区 :所有其他因素相同,板面积越大,电容越大;极板面积越小,电容越小。
解释: 对于给定的场力(跨板上的电压),较大的板面积会导致更多的场通量(板上收集的电荷)。
板间距 :所有其他因素相同,板间距越大,电容越小;极板间距越小,电容越大。
解释: 更近的间距会导致更大的场力(电容器两端的电压除以板之间的距离),这会导致对施加在板上的任何给定电压的更大场通量(板上收集的电荷)。
介电材料 :所有其他因素相同,介电常数越大,电容越大;介电常数越小,电容越小。
解释: 尽管解释起来很复杂,但对于给定的场力,某些材料对场通量的抵抗力较小。对于任何给定的场力(外加电压),具有更大介电常数的材料允许更大的场通量(提供更少的反对),因此收集更多的电荷。
“相对”介电常数是指材料相对于纯真空的介电常数。数字越大,材料的介电常数越大。例如,相对介电常数为 7 的玻璃,其介电常数是纯真空的七倍,因此在所有其他因素相同的情况下,可以建立比真空强七倍的电场通量。下表列出了各种常见物质的相对介电常数(也称为“介电常数”):
材料
任何一对分离导体的电容近似值可以通过以下公式找到:
通过改变决定电容的任何物理因素,可以使电容器的值可变而不是固定值。电容器结构中一个相对容易改变的因素是极板面积,或者更准确地说,是极板重叠量。
下图显示了使用一组交错金属板和气隙作为介电材料的可变电容器示例:
随着轴的旋转,板组彼此重叠的程度会发生变化,从而改变可以在其间建立集中电场的板的有效面积。这种特殊的电容器具有皮法范围内的电容,可用于无线电电路。
相关工作表:
- 电容器工作表
- 电路的代数替换工作表
工业技术