常用電容器的介紹

遼寧省撫順市第十中學(xué) 李 霞

電容器的電容是人教版高中物理選修模塊3-1的內(nèi)容。電容器在各種電子儀器中都有廣泛的應(yīng)用，但是學(xué)生對(duì)電容器并不熟悉，教材在最后又介紹了常用電容器的種類，為了讓學(xué)生更多的了解電容器，豐富學(xué)生的課外知識(shí)，知道電容器的發(fā)展前景，所以寫了這篇關(guān)于電容器知識(shí)的文章。

一、電容器的分類

電容器的種類很多，分類方式也多種多樣。

1.按照電容器的容量是否可調(diào)分三大類

可分為固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。固定電容器主要包括：無機(jī)介質(zhì)電容器、有機(jī)薄膜電容器、鋁電解電容器和鉭電解電容器；可變電容器主要包括：空氣可變電容器和薄膜可變電容器；微調(diào)電容器主要包括：云母微調(diào)電容器、瓷介微調(diào)電容器和薄膜微調(diào)電容器。

2.按照介質(zhì)的不同可分類

可分為有機(jī)介質(zhì)電容器、無機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器、電熱電容器和空氣介質(zhì)電容器等。有機(jī)介質(zhì)電容器可以分為紙介電容器、塑料電容器和其他有機(jī)介質(zhì)電容器；無機(jī)介質(zhì)電容器可以分為氣體介質(zhì)電容器、云母電容器、玻璃及玻璃釉電容器和瓷介電容器等；電解電容器可以分為鉭電解電容器、鋁電解電容器和鈮電解電容器等。

3.按用途分類

還可以分為高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。高頻旁路電容器可以分為陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器；低頻旁路電容器可以分為紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器等；濾波電容器可以分為鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器和液體鉭電容器等；調(diào)諧電容器可以分為陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器；低耦合電容器可以分為紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體電容器；小型電容器可以分為金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器和云母電容器等。

二、電容器的用途

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，數(shù)碼電子產(chǎn)品推陳出新的腳步越來越快，以平板電視、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)等產(chǎn)品為主的消費(fèi)類電子產(chǎn)品產(chǎn)銷量持續(xù)增長，帶動(dòng)了電容器產(chǎn)業(yè)增長。電容器也必須逐漸朝著多元化、性能化、定制化的方向發(fā)展。在現(xiàn)代電容器中，陶瓷電容器、有機(jī)隔膜電容器和電解電容器扮演者至關(guān)重要的角色。

1.陶瓷電容器

陶瓷電容器的產(chǎn)量占總的電容器產(chǎn)量的50%以上，它是用高介電常數(shù)的電容器陶瓷（鈦酸鋇一氧化鈦）擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質(zhì)，并用燒滲法將銀鍍?cè)谔沾缮献鳛殡姌O制成。

主要分為陶瓷電容器分為三類：高介電常數(shù)型、溫度穩(wěn)定型和半導(dǎo)型陶瓷電容器。目前在陶瓷電容器中，MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors多層陶瓷片式電容器）的地位越來越重要。片式多層陶瓷電容器件與鉭、鋁電解電容相比，具有低等效電阻、優(yōu)異噪音吸收、較好的耐脈沖電流性能、外型尺寸小、高絕緣電阻、較好的阻抗溫度特性與頻率特性；并且具有良好的自密封特性，可以有效地避免內(nèi)電極受潮和污染，顯著提高飛弧電壓和擊穿電壓。MLCC的容量范圍大致為1pF~100μF，其溫度穩(wěn)定性高，可生產(chǎn)耐高壓MLCC產(chǎn)品。當(dāng)前電容器的應(yīng)用領(lǐng)域中，10μF以下的場合，大量使用陶瓷電容器，特別在10μF以下，MLCC的使用量占絕大多數(shù)。

2.電解電容器

電解電容器的一個(gè)電極是用固體或液體電解質(zhì)構(gòu)成，電解電容器介質(zhì)材料為具有單向?qū)щ娮饔玫慕饘傺趸?。另一極為陽極金屬。電解電容器的陰極即是固體或液體電解質(zhì)。電解電容器與其它類型電容器相比，有許多顯著的區(qū)別。電解電容器的工作介質(zhì)很薄，而且極板面積可以擴(kuò)大，所以其比率電容較其它電容器大，在工作電壓低時(shí)尤為突出。由于電解電容器的比率電容大，目前只有它能提供最大的額定電容量。無極性（雙極性）電解電容器采用雙氧化膜結(jié)構(gòu)，類似于兩只有極性電解電容器將兩個(gè)負(fù)極相連接后構(gòu)成，其兩個(gè)電極分別為兩個(gè)金屬極板（均粘有氧化膜）相連，兩組氧化膜中間為電解質(zhì)。無極性電解電容器通常用于音響分頻器電路、電視機(jī)S校正電路及單相電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電路。有極性電解電容器使用時(shí)必須將其陽極接電源正極，其陰極接電源負(fù)極，否則會(huì)造成漏電流大，致使電容器損壞。有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波，退耦、信號(hào)耦合及時(shí)間常數(shù)設(shè)定、隔直流等作用。

3.有機(jī)薄膜電容器

有機(jī)薄膜電容器是用聚丙烯薄膜、聚酯薄膜（PET）、聚苯疏醚薄膜（PPS）、聚碳酸酯薄膜（PC）、聚苯亞甲萘薄膜（PEN）、聚偏二氟乙烯薄膜（PVPF）等作電介質(zhì)材料制造的電容器，是性能優(yōu)、品種多、應(yīng)用面廣的電子元件之一，經(jīng)歷了有感式、無感式、金屬化，疊片式、表面安裝等發(fā)展歷程。

目前國內(nèi)有機(jī)薄膜電容器生產(chǎn)以聚酯薄膜電容器，聚丙烯薄膜電容器等為主，生產(chǎn)企業(yè)百多家，國有、集體、三資企業(yè)并存，三資企業(yè)發(fā)展迅速，生產(chǎn)仍以傳統(tǒng)直線型產(chǎn)品為主，小型，超小型次之，片式產(chǎn)品尚處于研發(fā)階段。

隨著全球電子產(chǎn)品的高速發(fā)展，有機(jī)薄膜電容器向著小型化、高頻化、高溫化、高 dV/dt、小體積高比容、高儲(chǔ)能密度以及高可靠性等方向發(fā)展。這是未來有機(jī)薄膜電容器的發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn)。其中小體積高比容電容器和高儲(chǔ)能密度電容器，將是未來有機(jī)薄膜電容器產(chǎn)品銷量主要的增長方向。

三、結(jié)語

目前國內(nèi)電容器正在蓬勃發(fā)展，各式各樣的新型電容器層出不窮，逐漸豐富著電容器家族，未來電容器的應(yīng)用將越來越廣泛。興趣是最好的老師，學(xué)生感興趣的課堂應(yīng)該是最有效的課堂。多介紹一些物理知識(shí)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，對(duì)學(xué)生提高學(xué)習(xí)物理的成就感和實(shí)用性還是很有幫助的。有助于學(xué)生更加熱愛物理，這樣才能更好的學(xué)習(xí)物理。