电介质与铁电体
电容器
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设想两块金属板面对面,中间隔着一条窄缝,接到一节电池上。电池把电子泵到一块板上,又从另一块板上抽走,于是一块板变负、一块板变正。它们碰不到一起,电荷就停在那儿,靠跨过缝隙的彼此吸引被固定住。这份耐心存着的电荷,就是电容器。
电容器储能,存的不是流动的电荷,而是充满两板缝隙的那个电场。在给定电压下它能存多少电荷,叫做它的电容;板越大、缝越窄、缝里塞进的电介质越好,电容就越大。电介质会极化、削弱电场,于是在还没到电压上限之前,能往板上挤进更多电荷。
这之所以重要,是因为电容器无处不在——平滑电源、给电路计时、为相机闪光灯储存那一瞬的猛劲,还组成保存电脑数据的存储单元。一个常见的误解是以为电容器像电池;它不是。电池靠缓慢的化学反应造出能量、能存很多,而电容器存得少得多,却能在一瞬间把能量放出来——它的本事在于快,而不在于多。
相机闪光灯的工作方式,是花一两秒钟慢慢给一个电容器充电,然后在几千分之一秒里把存下的全部能量倾泻进灯泡。这慢慢的积蓄、骤然的释放——那一道炫目的强光——正是电容器在展示它最拿手的本事。
相机闪光灯把电荷慢慢存进电容器,再在一瞬间将其释放。
电容器和电池都储存能量,但电池靠化学反应造出能量、存得多得多,而电容器存得少,却能近乎瞬间地把它送出去。
又称
另见