電氣工程中的電容是什麼

電容表徵導電體在電場作用下充電，並在這些物體的電場中積累電能的特性。

流體靜力學領域中電容量的類比可以是容器每單位高度的比容量，它在數值上等於容器水平截面的面積。

想像一個高大的水箱。罐內可儲存的液體量（身體上的電量）取決於其填充高度（體電位）以及單位高度罐內液體的體積（身體容量）。反過來，該液體體積取決於水箱水平部分的面積 - 取決於其直徑。

這個直徑越大，因此每單位高度的體積越大，罐體每高度的比電容就越大（兩個板之間的電容與板的面積成正比，見 - 什麼決定了電容器的電容量？).因此，它取決於每單位高度的液體體積值和填充罐所必須花費的工作。

假設有兩個大小相同的銅球（紅色和藍色）在空間中相距一定距離。拿一個 9 伏電池，將它與這兩個球的相反極性連接起來，這樣 «+» 連接到一個球（連接到藍色），而 «-» 連接到另一個球（連接到紅色）。球之間會出現等於電池電壓 V = 9 伏特的電位差。

這兩個銅球的電狀態立即變得與電池連接之前不同，因為現在銅球上有相反的電荷相互作用，相互吸引。

我們可以說電池已將正電荷 + q 從左側球轉移到右側，因此球之間的電位差變為 V = 9 伏。現在左邊的球帶負電-q。

如果我們在電路中串聯另一個相同類型的電池，那麼球之間的電位差就會變成兩倍大，它們之間的電壓將不再是 9 伏，而是 18 伏，並且電荷會從球對球也會加倍（它會變成2q）以及電壓。但是每次電壓上升 9 伏時，電荷 q 的大小是多少？

顯然，這種電荷的大小與球之間產生的電位差成正比。但是電荷和電勢差的確切數值比是多少？這裡就不得不介紹一下導體的一個特性，即電容C。

電容是導體存儲電荷能力的量度。 同樣重要的是要了解，當第一根電線充電時，它周圍的電場強度會增加。因此，第一條帶電電線對第二條帶電電線的影響將增加，尤其是當它們開始彼此靠近時。

如果帶電導線之間的距離變小，它們之間的相互作用力就會變大。此外，根據導線之間介質的參數，它們相互作用的強度也可能不同。

因此，如果電線之間存在真空，則它們的電荷之間的吸引力將為 1，但如果將尼龍放置在電線之間而不是真空中，則靜電相互作用力將增加三倍，因為尼龍通過通過自身的電場比空氣好 3 倍，實際上由於電場，帶電的電線相互作用。

如果帶電的電線開始向不同的方向彼此擴散，那麼它們之間的相互作用就會減少，對於相同的電荷，電勢差會更大，也就是說，這樣一個系統的容量會隨著電線的分離而降低。這項工作是基於電容的想法 電容器.

電容器

電容器中使用了帶電導體通過由電介質分隔的彼此電場相互靜電相互作用的特性。

從結構上講，電容器是兩塊極板。這些板由電介質隔開。為了獲得最大可能的容量，板必須具有較大的表面並且它們之間的距離最小。

電氣工程中的電容器用作電場中電能的蓄能器，該電場集中在電容器極板之間的電介質體積中，因此電荷被累積或移除（以電流的形式）。

兩個板被放置在一個密封的外殼內，相隔很短的距離。陶瓷、聚丙烯、電解、鉭等— 電容器的板間電介質類型不同。

電容器有高壓和低壓之分，視介電強度而定。

根據板的面積和所用電介質的介電常數，有大容量的電容器，達到數百法拉（超級電容器），也有小容量的——以皮法為單位。

電容在電氣工程中的應用

電容系統的特性廣泛應用於電氣工程中的交流電技術，尤其是高頻和超高頻領域。

在直流技術中，電容用於永磁體充磁裝置、脈衝電焊、脈衝介質擊穿測試、整流器中的電流曲線平滑等。

任何隔離導電體系統的電容都不能完全降低到零，在某些情況下會對電氣設備的特性產生不良影響（以乾擾、電容洩漏等形式）。

您可以擺脫這種影響或通過適當補償其影響（通常 使用電感), 或者通過創造這樣的條件, 在這種條件下, 系統的某些物體相對於周圍物體的電位具有最小值 (例如, 其中一個物體的接地)。