电容器中使用的介电材料
关键的外卖
电容器所用的介电材料影响电容的性质。
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频率。
电容器所用的介电材料影响电容的性质
你可能已经熟悉了基本的电容方程,它与电容还有介电材料。这个方程表明,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材料的相对介电常数是多少
A是盘子的面积
D是两板之间的距离
C为电容,单位为法拉
从这个方程中,我们可以看到电容值与电容器导电板之间填充的材料的相对介电常数成正比。本文将探讨不同的介质以及它们如何影响电容器的性能和尺寸。
电容器所用的介电材料影响电容的性质。当电压施加在电容器板上时,介电材料阻断了通过材料的电流流动。介电材料在原子水平上有变化;这种现象被称为两极分化。
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
当电压施加在电容器板上时,介电材料原子中的电子移向正极板或正极电压端。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;电容器可按极化程度分类。
极化电容器-极化电容器的方向需要考虑时,他们连接到电路,因为他们只工作在一个方向(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,可以在电路中使用而不需要注意极性。当应用电压极性迅速变化时,应使用非极化电容器。
材料的介电常数
储存在电场中的电能取决于极化的大小。介电常数是表示材料储存电荷能力的性质。的介电常数介电常数,也被称为介电常数,是材料在电场中储存电能的能力。
材料的绝对介电常数是由真空的介电常数和一个称为相对介电常数的数的乘积所给出的。相对介电常数表明材料与真空相比储存电荷的能力。一般来说,电容器所用介电材料的相对介电常数大于1。
电容器用介电材料
大多数电容器使用真空以外的介电材料。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在下表中给出。
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、压力和外加电压的频率。在某些电容器应用中,电容器的值随着环境或电路条件的不同而变化,因为介电材料的表现不同。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。
由温度变化引起的材料介电常数的不连续会对电容器的电容值产生不利影响。温度升高会降低材料的介电常数或介电常数。电容值随着温度的升高而减小。
所施加电压的频率
介电常数取决于施加在电容器上的电压频率。在直流电压的情况下,没有频率,材料的介电常数保持不变,因为它受到静电场的影响。这样的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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