电容器中使用的介电材料
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电容器中使用的介电材料影响电容的性能。
电容器可以根据极化进行分类;有极化电容器和非极化电容器。
介电常数取决于施加在电容器上的电压的频率。
电容器中使用的介电材料影响电容的性能
你们可能已经熟悉了基本的电容方程,它与电容和介电材料。该方程表明,当电容器中使用的介电材料的相对介电常数增加时,电容也会增加。
电容方程
ε0真空的介电常数是多少
εr是材料的相对介电常数吗
A是板的面积
D是两个板之间的距离
C是电容,单位是法拉
从这个方程中我们可以看出,电容值与填充在电容器导电板之间的材料的相对介电常数成正比。本文将探讨不同的电介质以及它们如何影响电容器的性能和尺寸。
电容器中使用的介电材料影响电容的性能。当电压在电容器极板上施加时,介电材料阻挡电流通过该材料。介电材料在原子水平上有变化;这种现象被称为极化。
关键点:
电容器中使用的介电材料充当绝缘材料,以保持导电板之间的物理分离。
电容器的极化
当电压在电容器极板上施加时,介电材料原子中的电子向正极板或正电压端子移动。电子只在微观水平上移动,没有电子流动来产生电流。这种效应被称为介电材料的极化,它对电容器有很大的影响;电容器可按极化分类。
极化电容器-当将极化电容器连接到电路时,需要考虑其方向,因为它们只在一个方向上工作(例如:电解电容器).
非极化电容器-非极化电容器在两个方向上工作,可以在不注意极性的电路中使用。当外加电压极性变化迅速时,应使用非极化电容器。
材料介电常数
储存在电场中的电能取决于极化的大小。介电常数是表明材料储存电荷能力的属性。的介电常数介电常数,也称为介电常数,是材料在电场中储存电能的能力。
材料的绝对介电常数由真空的介电常数和一个称为相对介电常数的数字的乘积给出。相对介电常数表示与真空相比材料储存电荷的能力。电容器所用的介电材料的相对介电常数一般大于1。
电容器用介电材料
大多数电容器使用介质材料而不是真空。电容器中使用的介电材料是根据其相对介电常数来选择的。一些常用的介电材料用于电容器如下表所示。
介电材料 |
相对介电常数 |
真空 |
1 |
聚四氟乙烯 |
2.1 |
聚乙烯 |
2.25 |
聚丙烯 |
2.2 - 2.36 |
聚苯乙烯 |
2.4 - 2.7 |
玻璃 |
3.7 - 10 |
二氧化钛 |
86 - 173 |
云母 |
5.6 - 8 |
纸 |
3.85 |
氧化钽 |
27.7 |
陶瓷瓷 |
4.5 - 6.7 |
物理参数如何影响介电材料?
影响相对介电常数的物理因素有温度、压力和施加电压的频率。在某些电容器应用中,由于介质材料的性能不同,电容器的值随环境或电路条件的变化而变化。为了获得稳定的电容特性,通常首选具有稳定介电常数的材料。
温度变化引起的材料介电常数的不连续性对电容器的电容值有不利影响。温度的升高使材料的介电常数或介电常数降低。电容值随着温度的升高而减小。
施加电压的频率
介电常数取决于施加在电容器上的电压的频率。在直流电压的情况下,没有频率,材料的介电常数保持不变,因为它受到静电场。这种介电常数称为静态介电常数。当交流电压施加在电容器中使用的介电材料上时,材料的介电常数会发生变化。介电常数随外加电压频率的增加而减小。
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