電容、電感與交流電路

電容

電容衡量那個電荷水桶有多大,也就是每升高一伏特的電壓,電容器能裝下多少電荷。電容愈大,水桶就愈大:要把它的電壓抬高一伏特,需要更多電荷。

精確地說,電容 C = Q/V,也就是每伏特儲存的電荷,單位是法拉(F)。一法拉等於每伏特一庫侖,這非常巨大,所以真實零件多是微法拉(10^-6 F)、奈法拉(10^-9 F)或皮法拉(10^-12 F)。幾何決定電容值:板面積愈大、間隙愈薄、介電質愈好,電容就愈大。例子:一個充到 5 V 的 100 uF 電容,儲存的電荷 Q = C times V = 0.0001 times 5 = 0.0005 庫侖。

儲存的能量是 (1/2) times C times V^2。選對的電容值決定濾波器的截止頻率、時間,以及儲能電容能釋放多少電荷。提醒:標示值只是標稱值。陶瓷電容在直流偏壓與溫度下可能失去大部分電容量,所以零件上印的值,不一定是電路裡實際得到的值。

板面積加倍,電容就加倍;間隙減半,電容也加倍。一個 1 nF 電容若面積變兩倍,就成了 2 nF。

幾何決定電容。

法拉這個單位很大:1 F 的元件是特殊的超級電容,不是日常零件。大多數電路用的電容都是百萬分之一或十億分之一法拉。

又称
C