电容器基本原理
电容器的电路符号很形象的表明了它的根本功能：隔直通交。电容器的一切功用都源自于此。对于恒定直流电来说，理想的电容器就像一个断开的开关，表现为开路状态；而对于交流电来讲，理想电容器则为一个闭合开关，表现为通路状态。
在上面的图中详细描述了直流电受电容器阻隔的原因。事实上，电容器并非立刻将直流电阻隔，当电路刚接通时，电路中会产生一个极大的电流值，然后随着电容器不断充电，极板电压逐渐增强，电路中的电流在不断减小，最终电容器电压和电源电压相等且反向，从而达到和电源平衡的状态。
而在交流电方面，为方便记忆，我们可以不太严谨但形象的认为交流电能够“跳过”电容器这道“峡谷”，从而保持“正常传导”。
这里有很关键的一点需要明确：无论是直流环境还是交流环境，理想的电容器内部是
不会有任何电荷（电流）通过的，只是两极板电荷量对比发生了变化，从而产生了电场。
要想了解电容器的各种功用，我们还需要了解一下傅立叶级数。各位苦于微积分的朋友不用头晕，我们不需要去研究那些复杂的数学公式，仅仅是需要一个简单的结论：任何一个波，都可认为是多个不同的波形叠加之产物。即，一个波可以拆分成多个振幅、频率都不相同的波（包括振幅和频率为零的波）。这其实正如一个数字也能被拆分成多个其他数字的组合一样，例如3 = 1+2 = 1+1+1 = 0+3。
振幅或频率为零的波是什么？直线。对于电来说，那就是直流电，即电压恒定不变。正如世界上没有绝对的直线一样，世界上也没有绝对的直流电。尽管人们在追求尽可能理想的直流电，但直流和交流总是同时存在的。直流电中含有交流成分，交流电中也包含直流成分。当直流成分占主导地位时，就认为其乃直流电；当交流成分占主导地位时，就认为是交流电。这很像太极所描述的阴中有阳，阳中有阴。
直流和交流总是共存的
事物的具体应用都是由基本原理派生出的，哪怕你不理解只是死记硬背，同样也能够很容易得理解它的具体应用。毕竟，对于基本原理来说，往往仅仅需要知其然即可，例如1+1=2。对于电容器来说，我们需要明白两点：隔直通交和不走电荷。
基于电容器隔直通交和不走电荷的原理，其应用方式也就应运而生了。在目前我们在电脑板卡上常见的电容器应用主要有：电源滤波、耦合与去藕、信号滤波。
电容器的应用：电源滤波
正如之前所说，世界上没有绝对的直流电，为了给设备提供尽可能理想化的直流供电，我们需要一些途径将交流成分尽量剔除。因此，供电滤波电路成为了每一块主板和显卡必备的电路组成部分，没了它们，我们的电脑就无法正常工作。
我们常针对电脑板卡所说的供电滤波电容器，其本质是利用电容器的基本原理，在电路中通
过并联电容器，为交流成分设立额外通道，将其导入地线，从而得到比较稳定的直流电压。因为是在主电路旁边额外设立的一条小路，故而得名：旁路。
我们可以看到电脑主板上通常采用了多个电容器并联进行供电滤波，而且因需要而分成两级，不过它们的功能都是一样的。由于对电压稳定度的要求较低，通常一级旁路电容器也无需很
高级。
在这里，我们不需要去关心电解质的形态，无需在乎电容器的封装与外壳。真正决定电
容器性能的因素将被重点关注：额定电压、容抗、等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（E SL）、介质损耗角（tanδ）、漏电流、额定链波电流、温度范围和寿命。（嗯？竟然没有
电容量？）
额定电压
额定电压应该是一个非常好理解的参数，任何元器件都有一定的工作电压要求。对于电
容器来说，它一般不会存在因低压而不工作的问题，所以它的外壳上所标示的额定电压通常
是指正常工作中的耐压能力。额定电压数值通常会比最大耐压低一些。
目前常见的电容器额定电压有2.5V、4V、6.3V、16V等等。它们适用于不同的工作环境。回忆一下笔者在第一部分所讲述的电容器结构，电容器的耐压能力是由电介质的绝缘强度决定的。电介质就像一堵墙阻隔了电流的前进，但是如果电压过高，电介质就可能无力再阻挡电流的通过，导致电容器因电介质击穿而失效。
这样我们其实也就很好理解主板的CPU供电回路上为何会有两种耐压不同的电容器了。因为由电源输入进来的电压为12V，此时我们通常需要在这里安置一些耐压为16V的电容器，作为一级旁路电容器。接着，经过PWM控制器和MOS FET进行降压、升频后，通常需要电感器和电容器进行滤波。此时电压已经降低，所以通常会选用一些低耐压的电容器。
可能有朋友会感到疑问，既然电容器并不要求最低工作电压，那为什么不干脆都用很高耐压电容器呢？这样不是更耐久么？事实并非如此。对于同类电容器来说，为了获得较高的耐压能力，通常会选择增加电介质厚度。如此以来，尽管耐压能力提高了，但是电容量也会减少，需要增加极板面积来保证电容量，这就增加了成本。同时，过高的耐压值也只能成为摆设，如果电路电压已经令2.5V额定电压（最高耐压>额定电压）的二级旁路电容器不堪重负，那么CPU应该早已阵亡。。。。。。提高了成本却不会带来任何实际效果，这样的事情自然是不值得的。
总的来说，根据电路的电压状况，选择适当额定电压的电容器即可。
容抗
电容器对正弦电流产生的阻碍被称为容抗，通常用XC表示，单位和电阻相同均为欧姆。而我们在进行供电滤波时希望交流成分尽可能完全被旁路掉，若容抗高，所能够被旁路的交流成分就少，所以就需要尽可能减少阻碍、减少容抗。
电容器的容抗并非一个恒定的数值，它与频率（f）和电容量（C）的乘积成反比。这也就是人们看到板卡供电滤波使用大容量电容器就会觉得用料好的主要原因，电容量越大，则容抗越小，所能适应的频率范围更广，滤波效果也就越好。
但我们并不能够因此忽视频率因素，很明显，不同的频率对电容量的要求也不相同。在高频的情况下，不需要很大的电容量就能获得低容抗的效果。
各位还记得近年经常被说起的“数字供电”么？笔者在这里可以明确地说，供电是无法数字化的，这只是一个高频开关供电方式。由于频率远远高于常规的开关供电方式，因此只需要小小的陶瓷电容器就可以获得极低的容抗，完成滤波工作。除了电容器，大家一定也对那块好像芯片一样的电感器的高温有深刻印象吧？因为在高频时电感器产生了高额感应电流，此时电感器就好像一个巨大的电阻，数十安培的电流从此经过，自然会产生不俗的热量。尽管并非“数字化”，高频开关供电的确可以用更小巧的元器件、更少的空间占用来达到和常规开关供电模式相当的效果，不过电感器发热是一个需要关注的问题。
说完了高频，让我们一起来想一想低频时容抗的表现。当频率无限接近于零（直流电），那么容抗将会无限增大，此时直流电面前就像被安置了一个巨大的电阻，从而无法通过。尽管容抗的表现很像电阻，不过由于理想的电容器内部是没有电流通过的，因此容抗不会造成任何发热。
在频率确定的情况下，所以我们可以用电容量来衡量容抗，电容量越高则容抗越低，电容量越低则容抗越高。
ESR与ESL
世界上没有绝对的事情和理想的事物，人们常说理想与现实是有差距的，在电子元器件方面其实也不例外，理想化的元器件仅仅只能存在于我们的理念当中。现实中的元器件通常都会带有一定的ESR和ESL，简单说它们就相当于给电路中额外串联了一个电容器和电感器。
毫无疑问，ESR必然会带来发热以及能量损耗，同时也会对滤波产生阻碍作用，所以各电容器厂商都在追求尽可能低的ESR。目前来说，多数固态电解质电容器的ESR通常都
比液态电解质电容器更低，不过需要明确的是，这并不是因为“固态”，而是因为物质本身。电容器的ESR和电容器的极板长度、极板面积、电解质等等都有关系。
元器件的等效串联电阻（ESR）经常被人们关注和提起，其实它还有个小兄弟：等效串联电感（ESL）。
因ESL而“增加”的隔交通直的电感器，也会出色的完成阻碍交变电流的任务，其感抗（X L）为我们的供电滤波工作设置障碍。所以，ESL也是越低越好。
电容器的阻抗
容抗、ESR、ESL三者共同构建了电容器的阻抗（Im pedance），通常用字母Z表示。其计算公式为：
在电容量恒定的情况下，容抗会随着频率的提高以恒定变化率减小，感应系数则会随着频率提高以恒定变化率增加。而ESR是一个基本固定的数值，因此它将决定电容器阻抗的下限。只有ESR足够低，我们才能获得低阻抗的电容器。
从图上我们可以看到，若只有ESR降低，尽管电容器阻抗的最小值降低了，但是仅仅只能在较窄的频带上实现。这样是不够的，我们需要电容器在一定的频带宽度上都能保持低阻抗。在电容量和频率都确定的情况下，容抗无法改变，因此唯一的途径就是降低ESL。
很显然，为了更好的发挥滤波功能，低阻抗的电容器就是我们所期望的，即低容抗、低ESR、低ESL。我们必须了解到，ESR和ESL的作用绝不可忽视，单用容抗或电容量来衡量电容器性能是不合理的。
上图中是几种电容器的阻抗-频率图，我们可以看到在相同容量下（47μf），三洋OS-CON 电容器在100K-1MHz这个常用频段的阻抗表现远远超越了常规铝-电解液电容器和钽电容器，甚至超越了1000μf的铝-电解液电容器。而在其他一些频段其阻抗反而大于其他电容器。所以，电容量只比较适合用于衡量和对比即定频率下的同系列电容器的性能。
介质损耗角正切（tanδ）
它看上去是一个很神秘的东西，其实我们可以简单点，它其实是在指电容器的效率，即ESR与容抗的比值。通常会以120Hz（西方国家市电整流后的频率）频率为基准来衡量。无论如何，我们明白这个数值越低越好即可。
渗漏电流(Leakage Current)
世界上没有绝对无法打动的冰山美人，也没有绝对绝缘的电介质，内部绝对不走电荷的理想电容器是不存在的。一些不太规矩的电荷总会偷渡电介质，于是形成了渗漏电流。渗漏电流会白白浪费能量，增加发热，自然也是越低越好。同系列产品中，容量越大的电容器电介质层通常越薄，所以漏电流就会越大。
额定链波电流（Rated Rip ple Current）
没有哪个元器件能够承受无限的电流，它们总要有个承受上限，链波电流量就是在表达这个上限。若电路中电流过大，会导致电容器损坏。你问链波电流是什么？就是有波纹的电流，通俗点，就是交流。。。。。。
温度范围
我们在电容器外壳上所看到的温度标注，指的是该电容器的最高工作温度。实际上电容器不仅仅只有一个高温指标，其正常工作温度是一个区间范围。
寿命
产品寿命总是用户最关心的问题之一。电容器的寿命取决去所用材质以及工作温度。工作温度越高，寿命就越低。我们只能从厂商的规格PDF中得到相关的寿命信息。
由于材质不同，OS-CON电容器的寿命要比常规铝-电解液电容高的多。同时，我们也可以看到，温度对电容器寿命的影响非常巨大。由于电脑板卡上很少会为电容器准备散热设备，因此使用太阳花式CPU/GPU散热器进行周边辅助散热以及降低环境温度会大大增加电容
的使用寿命。当然，最好还是直接使用高温寿命较长的电容器。
电容器的应用：耦合与去藕
这两个应用恐怕各位听得最多的是去藕，“去藕电容”一词经常在一些内存评测文章中出现。耦合和去藕在不少朋友眼中可能显得十分深奥，其实它的本质还是很简单的利用了电容器的隔直通交原理。
耦合，我们可以称之为交流耦合。指的是在两个电路之间串联一个电容器，从而在保证信号传输的同时，遏制因两电路电压不同导致的异常直流电传导。例如上图中，电路A的输出电压是0V，而电路B的输入电压为5V，我们需要将信号从电路A传输到电路B。此时如果不使用电容器进行耦合，电路B的输入电流将会向电路A流去。在两电路之间串联电容器之后，直流电流会老老实实的待在一边，而交流信号仍旧保持正常传输。
有了交流耦合，同时也就诞生了直流去藕合，简称去藕。连接在电源线到地之间的电容器，在PCB中用于过滤由快速开关电路产生的直流电压中的瞬时电压或者尖峰信号。瞬时电压含有可能影响电路工作的高频成分，它们会被去藕电容短接到地。在一条线路上我们通常可以看到多个去藕电容，尤其是集成电路芯片周围密布的多层陶瓷电容中，不少就起着去藕作用。
信号滤波
信号滤波简单说就是放所需频带的信号电波通过，阻碍其他频率的电波（可以成为杂波）。电容器在这里主要是利用其容抗和频率相关的特性（XC = (1/(2πfC))来进行电波选择。
信号滤波在这里就不做太细致的描述了，今后笔者还有机会为大家讲述这方面的知识。
通过文中的讲述，我们可以看到，电容器并没有什么神秘的因素，它不过是为了得到恒定直流电而努力的一分子，并非供电电路的全部。而恒定的直流供电也仅仅是超频的必要条件之一，并不会起决定作用。电容器性能是由多种互相联系的因素共同决定的，我们在看待产品的时候不应该单纯因看到“固态电容”就认为其如何好，应该去看看它们的规格PDF，综合多种指标以及应用环境才能得出比较正确的结论。
无论是CPU、GPU、内存或者芯片组，超频能力的高低90%是由芯片本身所决定的。无论主板或者显卡本身设计的多么强大，也仅仅是提供一个基础而已。就像即使给Athlon XP提供绝对理想的直流电，它也不可能达到5GHz的高度。
我们不应该幻想一块主板仅仅依靠“高品质固态电容”就会获得超频能力的飞跃，这其中的差别实在很小。如果说哪块主板因换了更好的电容器会大有改观的话，那只能代表它原本作的太差劲了。
人们对物品的第一印象通常都源自它们的外观。对于电子元器件来说，我们首先看到的就是它们的封装类型。我们可以将其分为两类：贴片式和穿孔式。
穿孔式
穿孔式封装的元器件应该是人们最熟悉的类型，其详细还可分为引线式和插接式两种，它们的显著标志就是拥有引脚，插接式通常还有一个固定脚。安装它们时需要将引脚穿过PCB。
尽管元器件的安装方式基本相同，但不同类型和定位的元件其形状和内部结构也各不相同，适用于不同的场合。
贴片式（Surface Mount Type）
贴片式元器件常会被简写为SMD（Surface Mount Device），贴片式电容仅仅是其中的一种。和引线式相比，此类封装的元器件仅需安装与PCB表面，而无须穿透整个PCB，便于自动化安装，也节省了PCB面积。同时还可以让PCB内部走线更加自如，也会在一定程度上减少干扰。不过贴片式元器件焊接温度较高，对器件本身的耐温能力也会有一定的要求，并不是所有规格的元器件都可以采用。简单说，在元器件规格相同的情况下，贴片式封装要优于引线式，当然，成本也会更高。
误区
1．贴片式电容性能一定更好？
尽管贴片式封装有诸多优点，但电容本身的指标基本不会因此而改变。相比有引线式电容器，贴片式电容器可以在一定程度上减少引线电阻、分布电感、分布电容等会对电路造成干扰的元素。但是，在多数情况下其效果并非那么明显，至少为了追求贴片式元件而牺牲规格是绝对不划算的。总的来说，规格相同的电容器，采用贴片式封装只会在某些要求较高的部分优于引线式。不过由于贴片式元件无需穿透PCB，所以在板卡设计布局等方面会占较明显的优势。
2．电容器的颜色决定品质级别？
目前网友们之间流传着一些以颜色分级电容的说法，例如紫色>绿色>蓝色>红色之类，这在如今其实是没有任何指导意义的。由于早年厂商和产品种类都较少时，所以人们根据经验用此规则进行判断和筛选。但时至今日，电容器品牌和种类层出不穷，即使某厂商确实采用不同颜色为自己的电容器产品进行分级，这个规则也绝不可以延伸至整个电容器产业。内在才能在根本上决定电容器品质，而电容器外壳的颜色通常仅仅是厂商的一种选择而已。有些还成为了厂商的标志性色彩，一般并不拥有分级含义。例如SANYO偏好紫色，Nippon Chem i-Con多用蓝色，而著名薄膜电容器厂商WIMA的产品基本都采用红色。
3．电容器的外壳和形状决定电容器类型？
电容器的外壳和形状并不会决定电容器的类型。这就如同一个人不会因为穿正装或便装而改
变，也不会因为坐卧或站立而改变。尽管有些类型的电容器的外壳拥有一些规律，但决定电容器类型的是外壳以内的物质，我们也应该透过现象看本质。
尽管外形相似，但其本质不同（左固态、右液态）
惊讶么？左图为铝电解电容器，右图为钽电解电容器
可见仅通过外形，在一些情况下是无法判断电容器的类型的，要想确认电容器类型，除了靠经验之外，最根本还是应该参照厂商的官方PDF文档。
电容器究竟分为哪些种类呢？以什么为区分依据呢？接下来笔者就为各位解答这些问题。
电容器的基本元素
电容器的基本结构十分简单，它是由两块平行金属极板以及极板之间的绝缘电介质组成。电容器极板上每单位电压能够存储的电荷数量称为电容器的电容，通常用大写字母C标示。电容器每单位电压能够存储的电荷越多，那么其容量越大，即：C = Q/V。
电容的基本单位是法拉（F）。1法拉的电容表示1库仑的电荷存储在电压差为1V的两块极板上时的电容。法拉是一个非常巨大的单位，地球的电容才能达到法拉级别，所以我们通常会使用微法（μF）和皮法（pF）为单位。1微法为百万分之一法拉（1μF = 1 × 1 0-6F）；1皮法是一百万兆分之一法拉（1pF = 1 × 10-12F）。
电容器的电容与两极板重叠区域所确定的极板物理面积成正比，与极板间隔成反比。电容器中，不同的绝缘电介质拥有不同的介电常数，电容与介电常数成正比。
电容器的电容是会随温度变化而改变的，人们通常用温度系数来表示电容随温度的变化大小及方向。温度系数通常以百万分之几每摄氏度来标明（ppm/°C）。正温度系数意味着电容随温度的增高而增加，随温度的降低而减少；负温度系数意味着电容随温度增高而减少，随温度降低而增加。例如1μF电容器的温度系数为-150 ppm/°C，则温度每上升1°C，电容减小150pF（1皮法为百万分之一微法）
绝缘电介质的绝缘强度（V/m il，伏特/密耳，1密耳= 0.001英寸）和厚度决定了电容器的最高直流耐压。若直流电压超出该数值，电介质就可能被击穿，且传导电流，从而导致电容器的永久损坏。电容器上所标识的电压值为额定电压，通常小于最高耐压值。
电容器的分类
电容器的类型通常以电介质的种类作为区分标准。严格来说电容器的种类很多，不过由于很多种类在日常生活中使用极少或者可以被其他类所取代，所以笔者在此仅介绍现代最常用的几种类型。当前常见的电容器可以分为五大类：云母电容器、陶瓷电容器、薄膜电容器、电解电容器、可调电容器。
云母电容器
云母电容器的结构很简单，它由金属箔片和薄云母层交错层叠而成。金属箔构成极板，层叠的金属箔连接在一起以增加极板面积，层数越多电容也就越大。由于其性价比较低以及新型电容器的出现，目前云母电容器已经很少在电脑板卡上使用。
云母电容器通常的容值范围可从1pF至0.1μF，额定电压可从100V至2500V直流电压。常见的温度系数范围从-20 ppm/°C至+100 ppm/°C。云母的典型介电常数为5。
陶瓷电容器
陶瓷电容器的基本结构和云母电容器十分相似，只不过电介质由云母变成了陶瓷薄片。我们在板卡上常见的陶瓷电容器通常为贴片式，特别是在一些高端显卡上拥有很高的上镜率。由于陶瓷的介电常数极高（1200），尽管其绝缘强度稍弱于云母（约为云母的2/3），但依然可以在电介质较厚（极板间距较大）的情况下获得较高的电容值。电介质厚度增加使得陶瓷电容的额定电压普遍很高。
陶瓷电容器通常容值为1pF至 2.2μF，额定电压可达6000V。陶瓷电容器典型的温度系数为200000 ppm/°C。
薄膜电容器
薄膜电容器以塑料薄膜为电介质，因此也被称为塑料膜电容器。聚碳酸酯、丙烯、聚酰胺酯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚酯薄膜都是常用的绝缘材料。
关于薄膜电容器，恐怕音频发烧友对其的了解会远比我们这些电脑爱好者更多。薄膜电容的容抗通常很高，频率响应范围广而且介质损耗很小。这些优秀的特性令其经常出现在模拟电路的信号耦合部分，在音响设备中我们经常能见到它们的身影。关于介质损耗等性能元素将在本文的第二部分中进行详细阐述。
电解电容器
电解电容器是使用最广泛的电容器，也是最受人们关注的电容器。我们在板卡上常见的那些“烟囱”均为电解电容器。电解电容器会被极化，一个极板为正，而另一个极板为负。这类电容器拥有很高的电容值，范围通常从1μF至200000μF。但是它们的击穿电压相对较低，通常所能做到的最大击穿电压为350V。
电解电容器通常是由金属箔（铝/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解
电容器的负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解
电容器的负电极通常采用二氧化锰。由于均以电解质作为负电极（注意和电介质区分），电
解电容器因而得名。
注：由于电解电容器是有极性的电容器，在使用时一定要注意极性。若电解电容器反接可能会引起爆炸。
那么人们常说的“液态电容”与“固态电容”、“加套电容”和“铝壳电容”是怎么回事呢？其实，它们均为指铝电解电容器。所谓“液态”或“固态”是指电解质的形态。由于液态电解质在高温
下容易大幅度膨胀，为了安全通常会在电容器顶部留有防爆槽（防止爆炸并非防爆浆），让
电解质可以渗漏出来以避免爆炸，这就出现了“电容爆浆”。这个设计就好像当年的高压锅上
的保险垫片。而固态电解质基本不用担心这个问题，只要将空气抽净基本不会因受热膨胀发
生爆炸，所以此类电容器一般没有防爆槽。
上“铝壳”、下“加套”；左“固态”、右“液态”
至于“加套电容”和“铝壳电容”，本是想表达“液态电容”与“固态电容”，这纯粹是一种因直接感性认知而产生的概念。电解电容器的外壳通常都是铝制，但是多数有塑料外套的电容均为液态电解质，而固态电解质电容的铝制外壳较为美观，因此人们产生了这样的说法。
除了我们在板卡上常见的传统电解电容器之外，近年来有一种名为双电层电解电容器（法拉电容器）的新型元件逐渐受到关注。这种电容器只有一个固体电极板，它是利用了液体电解液与固体电极相界面上形成的双电层来存储电荷，也就是说电解液本身充当了另一个电极。由于液体与固体的接触界面上形成的双电层间距极其微小（即极板间距极小），所以
它的等效电容量可以比传统的电解电容器大的多，足以达到法拉级（甚至可以达到数万法拉）。
此类电容器得巨大容量使其完全可以作为电池使用。不过相比采用电化学原理的电池，双电层电解电容器的充放电过程完全没有涉及化学物质的变化，这种“物理电池”理论上可以经受无限次充放电循环，而且充电速度和能量转化率也远远高于普通化学电池。但毕竟金无足赤，人无完人，由于双电层间距极小，因此其耐压能力很弱，一般不会超过20V。
可调电容器
可调电容器通常是以改变极板间距为原理来调整电容器容量的。电脑用户可能不大会接触到此类电容器，在此就不详细阐述了。
误区
1．电容器的外形可以决定类型？
这个话题再次出现在我们面前。在了解电容器的构造之后，相信各位对此有了更深的理解。电容器的类型是由其内在决定的，某种程度上也可以说是由电介质决定的。每种电容器通常都具有多种姿态各异的外形并且多数为共通外形。
左起依次为：陶瓷电容器、薄膜电容器、钽电解电容器
2．防爆槽能决定电解质的形态？
尽管有防爆槽，但其实它是固态电容
电解质的形态和防爆槽没有绝对的联系。尽管通常使用液态电解质的电容器都拥有防爆槽，不过富士通的早期固态电解质电容器也保留了防爆槽（已经停产），当然，此时的防爆
槽仅仅是摆设。
同时还有一些不良厂商给液态电解质电容器硬加上一个完全密封的外壳。这种鱼目混珠
的做法不仅构成了欺诈，同时还铸成了极大的隐患。此时如果发生电解液膨胀，将发生的不
再是爆浆而是爆炸！
3．固态电解质电容器一定比液态好？
现在的主板和显卡正大兴全固态风潮，那么是否固态电解质电容必然比液态电解质电容
优秀呢？答案是否定的。电容器性能的优劣并不决定于电解质的形态，而是由一系列性能指
标决定的，这些性能指标甚至还存在一定的互相制约，再加上产品种类繁多且性能参差不齐，简单用电解质形态来评价其优劣是不合适的。至于所用电解质是有机半导体还是高分子聚合
物更无足轻重。
关于电容器的优劣衡量并不能简单一句话作出结论，笔者将在本文的第二部分详细讲述。
4．音频相关电路最好使用液态电解质电容？
经典的Creative Sound Blas ter Live! 5.1
目前流传着这样一个说法，就是主板的音频相关的部分以及声卡都应该使用液态电解质
电容，其依据是当年的独立声卡均使用液态电解质电容。应该说这是一个想当然的说法。
铝电解电容器生产工艺流程 (附图片) (2009/12/18 15:19) 铝电解电容器主要原材料: 阳极箔、阴极箔、电解纸、电解液、导箔、胶带、盖板、铝壳、华司、套管、垫片等 生产工序切割、卷绕、含浸、装配、老化、封口、印刷、套管、测量、包装、检验等 电解电容原材料分切 小型电解电容器自动卷绕机
大型电解电容器自动卷绕机 电解电容芯子含浸 电解电容高温老化 电解电容性能测试 铝电解电容制造进程：第一步：铝箔的腐化。 倘若拆开一个铝电解液电容的外壳，你会看到内里是几多层铝箔和几多层电解纸，铝箔和电解纸贴附在一起，卷绕成筒状的机关，这样每两层铝箔中间便是一层吸附了电
解液的电解纸了。 铝箔的制造要领。为了增大铝箔和电解质的战争面积，电容中的铝箔的外观并不是平滑的，而是通过电化腐化法，使其外观形成崎岖不屈的形状，这样不妨增大7~8倍的外观积。电化腐化的工艺是较量庞杂的，此中涉及到腐化液的种类、浓度、铝箔的外观状态、腐化的速率、电压的动态均衡等等。第二步：氧化膜形成工艺。 铝箔通过电化腐化后，就要运用化学方法，将其外观氧化成三氧化二铝——也便是铝电解电容的介质。在氧化之后，要仔细检讨三氧化二铝的外观，看是否有雀斑也许龟裂，将不足格的清除在外。 第三步：铝箔的切割。 这个措施很简单明白。便是把一整块铝箔，切割成几多小块，使其适当电容制造的必要。 第四步：引线的铆接。 电容外部的引脚并不是直连接到电容内部，而是经过内引线与电容内部连结的因此，在这一步当中我们就必要将阳极和阴极的内引线，与电容的外引线经过超声波键正当连结在一起。外引线通常采纳镀铜的铁线也许氧化铜线以削减电阻，而内引线则直接采纳铝线与铝箔直接相连。大众注意这些小小的措施无一过错细密加工要求很高。 第五步：电解纸的卷绕。 电容中的电解液并非直接灌进电容，呈液态浸泡住铝箔，而是经过吸附了电解 液的电解纸与铝箔层层贴合。这当中，选用的电解纸与平凡纸张的配方有些分 歧，是呈微孔状的，纸的外观不及有杂质，不然将影响电解液的身分与性能。 而这一步，便是将没有吸附电解液的电解纸，和铝箔贴在一块，然后卷进电容外壳，使铝箔和电解纸形成近似“ 101010”的隔断状态。 第六步：电解液的浸渍。当电解纸卷绕完毕之后，就将电解液灌进去，使电解液浸渍
高中物理精典例题解析专题(电容器专题) 一、例题部分 例题1、如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．（AD） A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变 C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大 D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变 例题2、如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度 （ A ） A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变
例题3、如图所示电路中，电源电动势ε=10V，内阻r=1Ω，电容器电容C1=C2=30μF，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，开关K先闭合，待电路中电流稳定后再断开K，问断开开关K后，流过 电阻R1的电量是多少？A、C两点的电势如何变化？ 分析与解：我们从电路上看到，开关由闭合到断开，电容器上的电压发生变化，使电容器所带电量发生变化，这个变化要通过电容的充放电来实现，如果这个充放电电流要经过R1，那么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R1的电量。当K断开,稳定后,电路中没有电流,C1上板与A点等势，C点与B点等势，C1、C2两端电压均为电源电动势，所以 Q1'=C1ε=30×10-6×10=3.0×10-4库 Q2=C2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负 所以K断开后C1继续充电，充电量△Q1=Q1'-Q1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同Ｃ２所充电量都要通过R１, 故通过R１的电量Q=△Q1+Q2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库 A点电势U A=10V, C点电势U C=0V，所以A点电势升高,C点电势降低. 例题4、电源内阻r=2Ω，R1=8Ω，R2=10Ω，K1闭合，K2断开时，在相距d=70cm，水平放置的固定金属板AB间有一质量m=1.0g，带电量为q=7×10—5C的带负电的微粒，恰好静止在AB两板中央的位置上，求（1）电源的电动势（2）将K1断开0.1s后，又将K2闭合，微粒再经过多长时间与极板相碰。（g=10m/s2）
电势差与电场强度的关系、电容电容器 一、教学目标： 1、理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系．对于公式Ed U =要知道推 导过程． 2、能够熟练应用Ed U =解决有关问题 3、能够分清电容的定义式和决定式，并能分析应用 二、教学重难点： 1、重点：理解公式Ed U =的由来、电容的决定式和定义式 2、难点：电容的决定式和定义式分析、电容在电路中的处理 三、教学内容： 1、电势差与电场强度的关系 电场强度和电势差都是描述电场的物理量，根据电场力做功的特点（1）电场力做 功与路径无关，只与始末位置有关；（2）电场力做功的多少等于电势能的减少量。由此 （以匀强电场为例） PB PA AB E E W -=AB B A B A qU )(q q q =-=-=???? 而Eqd Fd W AB == 所以Ed U AB =，也可以写作d U E AB = 注意：此公式只适用于匀强电场 2、电容器 电容器是一种重要的电学元件，有广泛的应用。在两个相距很近的平行金属板中间 夹上一层绝缘物质-----电介质（空气也是一种电介质），就组成了一个简单的电容器 -----平行板电容器。两个金属板叫做电容器的极板。 电容器的充电过程：极板的电荷量增加（两极板电荷量相等），此时极板间电场强 度增加，电源获得的电能储藏在电容器中（电场能）。 电容器的放电过程：极板间的电荷量减少，此时电场强度减少，电场能转化为其他 形式的能。 3、电容 充电后电容器的两个极板间有电势差，实验表明电容器所带电荷量Q 与电容器两 极板间的电势差U 成正比，满足 U Q 是一个常量，我们就把这个比值叫做电容器的电容。用C 表示，即U Q C =（定义式），电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。电容常用的单位有法拉（简称法，F 表示）、微法（F μ）、皮法（pF ）
电力电容器的市场现状和发展前景 ——西安西电电力电容器有限责任公司房金兰 2007年06月14日14:26:36 市场需求现状 近年来，国内电力电容器行业的发展极其迅猛。产品的质量和数量都有了大幅度的提升，相当一部分优势企业已开始问鼎国际市场并取得了不俗的业绩。随着电力工业的快速发展、技术进步以及无功补偿、节能降损管理的加强，电力电容器制造企业遇到了前所未有的发展机遇。使电力电容器的市场迅速扩大，同时，也引发了许多领域对电力电容器的大量需求。 无功补偿：对电力系统进行无功补偿是电力电容器最主要的用途，需求量约占整个电容器市场的80%，容量达8000万kvar以上。其主要作用是提高功率因数、降低线路和输变电设备的损耗、改善受端电压质量以及提高输送功率。市场需求量与年新增发电装机容量有密切关系，过去公认的比例关系为0.7：1，即发电装机每增加1kW，需安装无功补偿电容器0.7kvar。近几年电网的发展有了很大变化，电压等级多，输送距离长，线路中为降低工频过电压而增设的并联电抗器也需要进行无功功率补偿，节能降耗和无功管理得到了加强。虽然无功补偿比率增加到多少尚无定论，但从近几年无功补偿电容器实
际安装容量来看，与新增发电装机容量大致存在1：1的关系。 谐波滤波：一方面，随着电气化铁道、冶金等非线形电力负荷的迅速增加，以及整流、变频、家用电器等电力电子设备的广泛应用，电力系统中谐波含量大幅度增加；另一方面，电力用户对电能质量的要求也不断提高。所以，电力系统对谐波滤波装置的需求逐年增加，但由于目前虽有谐波控制标准，尚无严格的谐波管理规定，近年滤波电容器增加的幅度还不是很大，年需求量大约为100万kvar。 串联电容器：在输电线路上安装串联电容器，以容抗补偿线路的感抗，可以提高输送功率、提高电网稳定性和提高线路受端电压、改善电压质量。我国近几年开始重视串联补偿的应用，在220kV和多条500kV输电线路上安装了串联电容器，发挥了预期的技术效用和经济效益。近几年按平均每年装设2套串补装置计，则需用串联电容器大约为100万kvar，但这类电容器主要还依靠进口。 直流输电用电力电容器：近年来，我国直流输电线路发展很快，天广、嵊泗、贵广Ⅰ回、三常、三广、灵宝、三沪等直流工程相继投运，贵广Ⅱ回、高岭工程正在建设中。大致每年新建一项直流工程。而一项±500kV的直流工程需要电容器800万kvar左右，包括：交流滤波和并联电容器、交流PLC电容器、换流阀阻尼和均压电容器、
电容器基础培训资料 一、基本常识 1、什么叫电容器及表示法、薄膜电容器主要用途 两个金属导体，中间隔一介质，在电场的作用下，可储存电荷的一种装置。 表示法——并用字母“C”表示，单位为μF，法拉（F）=106微法（μF）=1012皮法（pF） 用途：主要用于单相电机的启动与运转、灯具的补偿或触发作用。 2、本公司生产电容器的型号 CBB60型——塑壳、圆柱型结构、有导线或端子引出，用于电机； CBB61型——塑壳、方型结构、有导线或端子引出，用于电机； CBB65型——铝壳，圆柱型结构，有导线或端子引出，用于电机、灯具； CBB65A/B型——铝壳防爆圆柱型或椭圆形结构，均为端子引出，用于电极、压缩机、灯具； CBB80型——白色塑壳、圆柱型结构，其引出为接插件（刺破性连接）。专用于灯具配套。 BKMJ型——专用直流高压脉冲电容器 二、工艺流程图： 三、具体工艺 1、卷绕： ①卷绕间温度-10℃~+26℃，相对湿度≤60%； ②跑偏≤0.5mm，错边0.8~1.2mm，容量：圆芯-3%~+1%，扁芯-7%~-4%； ③卷前应检查辊轴的转动灵活性，核对穿膜路线是否正确，膜面质量检查：膜有无划伤、擦伤、氧化、起皱； 190机张力=膜宽x膜厚x 1.8~2.0/100，180机张力=膜宽x膜厚x 1.2~1.5/10 ④试装外壳。
2、压扁芯子压扁 ①冷压：上下对称排放，冷压压力≥0.6MPa。 3、喷金、点焊： ①喷金厚度为0.6±0.1mm； ②喷金后芯子端面根据制造工作单或其他工艺文件规定预点焊焊点，焊接时间不大于3秒，点焊温度 320℃~420℃； ③如点焊的芯子直径小于20mm时，允许用100W的电烙铁，其余须用200W电烙铁； ④去除外包纸时，千万不可划伤芯子，并检查芯子表面应无残留喷金灰尘，特别注意两极连极现象发生。 4、热聚合：按《电容器芯子热聚合工艺汇总表》 ①芯子热聚合后降温60℃以下，方可流入下一道工序； ②严防温度失控，发生质量大事故。 5、半测： ①赋能：交流低压50V、交流高压250V、直流低压100V/μm 直流高压：5μm为710V、6μm为852V、7、8μm为1278V、9、10μm为1420V； ②交流耐压：2Un0+20，5S ③C、tgδ测量，1KHz ,具体见《芯子和成品电容量、损耗角正切测量要求数据汇总表》； ④严防错测、漏测。 ⑤BKMJ脉冲电容： 直流脉冲电容：直流高压赋能电压按上表交流电压计算，即2.84x交流数 极间耐电压：交流：按以上膜厚的交流电压值的1.8倍，历时2s,无击穿现象。 直流：1.2倍Un，历时10s，无击穿现象。 6、电容器芯子点焊引出端 ①点焊产品外观质量要求无严重打火痕迹，引出端应半埋于喷金层下，焊接强度要求沿芯子喷金面方向 引出端能承受30N拉力。 ②点焊位置应避免靠近芯子边缘和芯管，以防止焊伤芯子和打火，同一位置不允许连续点焊2次以上。 7、焊接装配：焊接注意防止烫伤芯子；装配注意极壳绝缘。 8、灌注： ①环氧预处理：≥60℃、≥0.5h； ②固化剂桶（4kg/桶）,充分搅拌至少3分钟，每桶环氧封小样 ③《电容器灌注工艺、环氧树脂固化条件汇总表》 9、成品测试： ①交流耐压测试：T-T：2Un0+20（V）/5s; T-C: 2000V AC/10s， 铝壳：T-C：2500V AC/10s； BKMJ 型T-T：1.2Un/10s； T-C：Un≤3KV AC3KV AC /10s 、Un＞3KV AC 1.2Un(AC)/10s ②电容、损耗角正切测量：1KHz 具体见《芯子和成品电容量、损耗角正切测量要求数据汇总表》 ③严防错测、漏测。 10、电容器产品打印、包装、入库： 打印前核对图纸、做好首检。
电容器电容·典型例题解析 【例1】有一个电容器原来已带电，如果使它的电量增加4×10-8 C，两极板间的电势差增加20V，这个电容器的电容为多大？ 点拨：电容器的电容C与带电量Q和两极板间的电势差U都无关，由电容器本身的特性决定，而其电量与两极板间电势差成正比．因此， 【例2】平行板电容器的电容，在下述几种情况下，怎样变化？ (1)两板正对面积减少一半；(2)两板间的距离缩短一半； (3)极板上的电量增加一倍；(4)加在两板间的电压降低一半； (5)把空气电容器浸在油里；(6)两板带电的种类互换． 解析：(1)平行板电容器的电容跟两板的正对面积成正比，正对面积减少一半时，它的电容也减少一半．(2)平行板电容器的电容跟两板间的距离成正比，两板间距离缩短一半时，它的电容将增大一倍．(3)电容器的电容跟它所带电量的多少无关．因此，极板上的电量虽然增加一倍，但它的电容不变；(4)电容器的电容跟两极板间电压的大小无关，两极板的电压虽然降低一半，但它的电容不变．(5)平行板电容器的电容跟介电常数成正比，油的介电常数比空气的介电常数大．因此，把空气电容器浸在油里，它的电容将增大．(6)电容器的电容跟它所带电量无关，两板带电的种类互换后，它的电容不变． 点拨：弄清平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系，与哪些因素无关．是回答电容器电容如何变化这类问题的关键． 【例3】一平行板电容器，充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷，电量足够小，固定在P点．如图14－96所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，ε表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线位置，则： A．U变小，ε不变 B．E变大，ε变大 C．U变大，ε不变 D．U不变，ε不变 点拨：电容器充电后与电源断开，极板上电量将不变，利用前面问题讨论中的结论易分析得出结果．参考答案：C 【例4】如图14－97所示，平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，要使静电计指针角变大，下列措施中可行的是 A．将A板向上移动B．将B板向右移动C．使A、B之间充满电介质 D．使A板放走部分电荷 点拨：静电计指针偏角大小反映电容器两极板间的电势差大小，要使静电计指针角变大，就得分析哪些方法使A、B间电势差变大的． 参考答案：AB 跟踪反馈 1．要使平行板电容器两极板间的电势差加倍，同时极板间的场强减半，可采用A．两板电量加倍，距离为原来的4倍B．两板电量加倍，距离为原来的2倍 C．两板电量减半，距离为原来的4倍D．两板电量减半，距离为原来的2倍 2．如图14－98所示，对于给定的电容器在描述其电量Q、电压U、电容C之间关系的四个图中，正确的是 3．一个空气平行板电容器，极板间正对面积为S，板间距为d，充以电量Q后两板间电
电容器的发展机遇及发展方向分析 我国是全球最大的电容器生产国和出口国，同时也是电容器的消费大国。在日前公布的电容器行业“十二五”发展规划中明确指出，“十二五”期间电容器的发展重点为：新能源配套用电容器、功率型逆变电容器、功率型变频电容器、汽车电子配套电容器。可以说，节能环保、信息技术、新能源、新材料及新能源汽车等新兴产业为电容器发展带来了新的机遇。 国内电容器企业应更具前瞻性 目前，全球电容器产能主要集中在日本、台湾地区以及中国大陆。与前两者相比，国内电容器产能虽大，但多为低端产品。因此，中国电子元件行业协会电容器分会秘书长潘大男就指出：“国内电容器企业应顺应市场变化，密切关注前瞻性行业，不断推出适应不同整机要求的产品，才能做大做强。当前电容器厂商应该关注太阳能光伏、风力发电、潮汐发电、节能灯具、电动汽车、混合动力汽车、汽车电子、地铁、高铁、直流输变电、三网合一、高清电视、机顶盒、手机电视等行业的发展。” 铝电解电容优势依然巨大 电容器约占整机电子元件用量的40%左右，而铝电解电容器占整个电容器产量的34%。铝电解电容器由于具有电压和电容量范围宽、储电量大、价格低的优势，在消费电子产品应用中占44%，主要应用于电脑、彩电、空调、照相机等家用电器及数控车床等。
随着铝电解电容器技术进步不断提升、产品结构不断丰富，近年来其在汽车电子、新能源、航天军工等领域应用广泛，主要用于制造节能灯、变频器、逆变器、不间断电源等，这会使铝电解电容器在整个电容器市场占有率有望进一步提升。高频、低阻抗、长寿命、宽温度、超小型等将是铝电解电容器的发展方向。 薄膜电容顺势而起 与铝电解电容器相比，薄膜电容器有可靠性好、性能稳定、容量大等优点，更适用于户外较为恶劣的自然环境。尤其在新能源汽车、风力发电、太阳能发电、高铁和轻轨列车及高压变频器领域，薄膜电容器凭借寿命、温度和电压上的优势成为首选。 据了解，国际风电巨头维斯塔斯等厂商就已经开始启用薄膜电容器，而丰田新能源汽车普瑞斯二代用薄膜电容器替换铝电解电容器。在国内，铝电解电容器巨头江海股份也斥资20000万元，建设10条高压薄膜电容器生产线，形成年产100万只高压大容量薄膜电容器，也是为未来新能源汽车用薄膜电容器做准备。 作为全球前五大薄膜电容器厂商，法拉电子也大力拓展变频家电和新能源市场，该公司生产的交流薄膜电容器可以应用于新能源多个领域：混合动力汽车、风电、太阳能等。但薄膜电容器体积大、价格高的缺点也对市场占有率有很大影响。为了适应新型产业的需求，高频、大容量、大电流、低阻抗、高电压、高dv/dt特性将是薄膜电容器发展方向。 薄膜电容器PK铝电解电容，未来谁执牛耳？ 目前，铝电解电容器在新能源市场上的市场容量仍大于薄膜电容器，但凭借优异的性能，薄膜电容器的渗透率也在不断提升当中。未来，是薄膜电容器谁取代铝电解
目录 摘要 (2) 第1章电容器的简介 (3) 1.1电容器的作用 (3) 1.2电容器的工作原理 (3) 1.3 铝电解电容器的使用须知 (3) 第2章电容器的制造过程 (4) 2.1点检表的使用 (4) 2.2制造路线 (4) 2.3捺印工程 (6) 2.4捺印工程的注意事项 (7) 第3章捺印过程中出现的问题及解决方案 (8) 3.1无捺印 (8) 3.2落下品的处理 (8) 第4章作业中必须遵守的内容 (8) 结论........................................... 错误！未定义书签。致谢........................................... 错误！未定义书签。参考文献....................................... 错误！未定义书签。
电容器的制造 摘要 本次毕业设计主要是制造电容器，机能性高分子铝电解固体电容器。铝电解电容的容体比较大，串联电阻较大，感抗较大，对温度敏感。它适用于温度变化不大、工作频率不高(不高于25kHz)的场合，可用于低频滤波(在高频率得时候电解电容的并联滤波效果较低频差)。铝电解电容具有极性，安装时必须保证正确的极性，否则有爆炸的危险。 本设计详细地介绍了电容器的制造过程。 关键词：电容器制造
第1章电容器的简介 常简称其为电容，用字母C表示。定义1：电容器，顾名思义，是‘装电的容器’，是一种容纳电荷的器件。英文名称：capacitor。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制电路等方面。定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。制作电容器，制造部分很多小部门，但不是流水线工作，再每个产品打包之前，都会经过严格的检验，抵制不良品。 1.1电容器的作用 电力电容器是一种无功补偿装置。电力系统的负荷和供电设备如电动机、变压器、互感器等，除了消耗有功电力以外，还要“吸收”无功电力。如果这些无功电力都由发电机供给，必将影响它的有功出力，不但不经济，而且会造成电压质量低劣，影响用户使用。 电容器在交流电压作用下能“发”无功电力(电容电流)，如果把电容器并接在负荷(如电动机)或供电设备(如变压器)上运行，那么，负荷或供电设备要“吸收”的无功电力，正好由电容器“发出”的无功电力供给，这就是并联补偿。并联补偿减少了线路能量损耗，可改善电压质量，提高功率因数，提高系统供电能力。 如果把电容器串联在线路上，补偿线路电抗，改变线路参数，这就是串联补偿。串联补偿可以减少线路电压损失，提高线路末端电压水平，减少电网的功率损失和电能损失，提高输电能力。 电力电容器包括移相电容器、电热电容器、均压电容器、藕合电容器、脉冲电容器等。移相电容器主要用于补偿无功功率，以提高系统的功率因数;电热电容器主要用于提高中频电力系统的功率因数;均压电容器一般并联在断路器的断口上作均压用;藕合电容器主要用于电力送电线路的通信、测量、控制、保护;脉冲电容器主要用于脉冲电路及直流高压整流滤波。 随着国民经济的发展，负荷日益增多，供电容量扩大，无功补偿工作必须相应跟上去。用电容器作为无功补偿时，投资少，损耗小，便于分散安装，使用较广。当然，由于系统稳定的要求，必须配备一定比例的调相机。 1.2电容器的工作原理 交流电的正半周到来，先向电容充电，形成充电电流，根据电容的大小决定此电流的大小，负半周到来时电容上被充上的正电荷又向负端放电，形成放电电流，此时正半周又同时向电容的另一端充电，一个半波过去，又会重复上述过程，这样，电容虽说是绝缘的，不会有任何电流流过，但在电路里却形成了交变电流，这就是电容的功能，接上负载，电流流过负载做功。 1.3 铝电解电容器的使用须知 1、直流电解电容器只能使用在直流电路上，其极性必须标明在适当的位置或在导针/端子旁边。 2、在电路回路中如不清楚或不明确线路的极性时，则建议使用无极性电解容器。
2016年国内外超级电容行发展现状及未来趋势分析 一、超级电容的定义 超级电容又名电化学电容器，双电层电容器是通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 二、超级电容有哪些特点 （1）充电速度快，充电几秒-几分钟就可充满； （2）循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1-50万次，远高于充电电池的充放电使用寿命； （3）功率密度高，可以快速存储释放电荷，可达300W/KG-5000W/KG，相当于电池电量的5-10倍； （4）大电流放电能力强，能量转换效率高，循环过程能量损失小，循环效率≥90%； （5）贮存寿命长，因为充电过程没有化学反应，电极材料相对稳定； （6）低温特性好，温度范围宽-40℃～+70℃，随着温度的降低，锂电池放电性能显著下降；（7）可靠性高。 缺点：成本高，功率密度较高，能量密度低。 法拉（farad），简称“法”，符号是F 1法拉是电容存储1库仑电量时，两极板间电势差是1伏特1F=1C/1V 1库仑是1A电流在1s内输运的电量，即1C=1A·S。 1法拉=1安培·秒/伏特 一个12伏14安时的电瓶放电量=14×3600×1/12=4200法拉（F），图中一个30000F的超级电容的电量相当于7个12伏14安时的电瓶放电量，够大吧。 三、超级电容的种类 按储存电能的机理，超级电容器可分为以下2种：包括双电层电容器和赝电容器。 四、超级电容的用途 超级电容可以广泛应用于辅助峰值功率、备用电源、存储再生能量、替代电源等不同的应用场景，在工业控制、风光发电、交通工具、智能三表、电动工具、军工等领域具有非常广阔的发展前景，特别是在部分应用领域具有非常大的性能优势。 1、电子设备最早应用：例如我们电脑的内存系统、照相机的闪光灯，音响设备后备存储电源。 2、汽车工业中：插电式混合动力汽车中超级电容主要和电池相配合形成智能启停控制系统。（1）超级电容可以迅速高效地吸收电动汽车制动产生的再生动能； （2）加速和爬坡时超级电容为智能启停控制系统电机提供电能，延长了电池的使用寿命。 3、大尺寸超级电容器可用在火车和地铁的刹车制动系统上，可以节省30%的能量。 4、超级电容轻轨列车 超级电容轻轨列车是一种新型电力机车。2012年8月10日，世界第一列超级电容轻轨列车在湖南省株洲市下线。这种新型电力机车最多能运载320人，不再需要沿途架设高压线，停站30秒钟就能快速充满电。列车充电后能高速驶向相距2公里左右的另一个站点，再上下客并充电，如此周而复始。 5、全球首创超级电容储能式现代电车
电容器、电容典型例题 【例1】一个平行板电容器，使它每板电量从Q1=30×10-6C增加到Q2=36×10-6C时，两板间的电势差从U1=10V增加到U2=12V，这个电容器的电容量多大？如要使两极电势差从10V降为U2'=6V，则每板需减少多少电量． [分析] 直接根据电容的定义即可计算． [解] 电量的增加量和电势差的增加量分别为 △Q=Q2—Q1=36×10-6C—30×10-6C=6×10-6C， △U=U2－U1=12V－10V=2V． 根据电容的定义，它等于每增加 1V电势差所需增加的电量，即 要求两极板间电势差降为6V，则每板应减少的电量为 △Q′=C△U′=3×10-6×（10—6）C=12×10-6C． [说明] （1）电势差降为 6V时，每板的带电量为 Q′2=Q1－△Q′= 30×10-6C－12×10-6C=18×10-6C．
（2）由题中数据可知，电容器每板带电量与两板间电势差的比恒定，即 【例2】一平行板电容器的电容量为C，充电后与电源断开，此时板上带电量为Q，两板间电势差为U，板间场强为E．现保持间距不变使两板错开一半（图1），则下列各量的变化是：电容量C′=______，带电量Q′=______，电势差U′=______，板间场强E′______． [分析] 电容器的电容量由板间介质特性及几何尺寸决定．介质与间距不变，正对面积减为原来的一半，电容量也减为原来的一半，即 切断电源后，板上电量不变，Q′=Q． 由电容定义得两板间电势差
根据电势差与场强的关系，得板间场强 [说明] 板上电量不变，错开后的正对面积变小，板上相对部分电荷的密度增加，即板间电场线变密，如图2所示，分析平行板电容器的问题中，借助电场线，可得到形象化的启发． 【例3】如图1所示，把一个平行板电容器接在电压U=10V的电源上．现进行下列四步动作： 金属板；（3）打开S；（4）抽出金属板．则此时电容器两板间电势差为 [ ]
电解电容：可分为无极性和有极性两类，无极性电容下述两类封装最为常见，即0805、0603；而有极性电容也就是我们平时所称的电解电容，一般我们平时用的最多的为铝电解电容，由于其电解质为铝，所以其温度稳定性以及精度都不是很高，而贴片元件由于其紧贴电路版，所以要求温度稳定性要高，所以贴片电容以钽电容为多，根据其耐压不同，贴片电容又可分为A、B、C、D四个系列，具体分类如下： 类型封装形式耐压 A 3216 10V B 3528 16V C 6032 25V D 7343 35V无极性电容的封装模型为RAD系列，例如“RAD-0.1”“RAD-0.2”“RAD-0.3”“RAD-0.4”等，其后缀的数字表示封装模型中两个焊盘间的距离，单位为“英寸”。电解电容的封装模型为RB系列，例如从“RB-.2/.4”到“RB-.5/.10”，其后缀的第一个数字表示封装模型中两个焊盘间的距离，第二个数字表示电 容外形的尺寸，单位为“英寸”。 1.电阻电容的封装形式如何选择，有没有什么原则?比如,同样是104的电容有0603、0805的封装， 同样是10uF电容有3216，0805,3528等封装形式，选择哪种封装形式比较合适呢? 我看到的电路里常用电阻电容封装： 电容： 0.01uF可能的封装有0603、0805 10uF的封装有3216、3528、0805 100uF的有7343 320pF封装：0603或0805 电阻： 4.7K、10k、330、33既有0603又有0805封装 请问怎么选择这些封装? 2.有时候两个芯片的引脚(如芯片A的引脚1,芯片B的引脚2)可以直接相连，有时候引脚之间(如A-1和B-2)之间却要加上一片电阻，如22欧，请问这是为什么?这个电阻有什么作用?电阻阻值如何选择? 3.藕合电容如何布置？有什么原则？是不是每个电源引脚布置一片0.1uf？有时候看到0.1uf和10uf 联合起来使用，为什么?
电场强度与电势差的关系 电容器及其电容 ※【课前基础预诊】 1.（ ）如图所示，先接通S 使电容器充电，然后断开S ，当增大两极板间距离时，电容器所带电量Q 、电容C 、两板间电势差U 、电容器两极板间场强的变化情况是： A ．Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小 B ．Q 变小， C 变小，U 不变，E 不变 C ．Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变 D ．Q 不变，C 变小，U 变小， E 变小 2.（ ）如图所示，一个由电池、电阻R 和平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中 A ．电阻R 中没有电流 B ．电容器的电容变小 C ．电阻R 中有从a 流向b 的电流 D ．电阻R 中有从b 流向a 的电流 ※【知识规律再现】 一、电场强度与电势差的关系 匀强电场中电势差与场强的关系是Ｕ＝________，或者Ｅ＝_________，公式中的ｄ是沿场强方向的____________． 二、电容 1.电容器：两个彼此___________，而又互相靠近的____________，就组成一个电容器． 2.电容 （１）定义：电容器每个极板所带_________Ｑ与电容器两极板间的电势差Ｕ的_______，叫做电容器的电容． （２）定义式：___________________________． （３）物理意义：它表示电容器容纳_______的本领，在数值上等于使两极间的电势差为1Ｖ时电容器需要带的_____________． （４）单位：法（Ｆ）． 1法（Ｆ）＝___________微法（μＦ）＝_________皮法（ｐＦ） ． 3.平行板电容器 （１）决定式：____________．
【例1】一个平行板电容器，使它每板电量从Q1=30×10-6C增加到Q2=36×10-6C 时，两板间的电势差从U1=10V增加到U2=12V，这个电容器的电容量多大？如要 使两极电势差从10V降为U2'=6V，则每板需减少多少电量． [分析] 直接根据电容的定义即可计算． [解] 电量的增加量和电势差的增加量分别为 △Q=Q2—Q1=36×10-6C—30×10-6C=6×10-6C， △U=U2－U1=12V－10V=2V． 根据电容的定义，它等于每增加 1V电势差所需增加的电量，即 要求两极板间电势差降为6V，则每板应减少的电量为 △Q′=C△U′=3×10-6×（10—6）C=12×10-6C． [说明] （1）电势差降为 6V时，每板的带电量为 Q′2=Q1－△Q′= 30×10-6C－12×10-6C=18×10-6C． （2）由题中数据可知，电容器每板带电量与两板间电势差的比恒定，即 【例2】一平行板电容器的电容量为C，充电后与电源断开，此时板上带电量为 Q，两板间电势差为U，板间场强为E．现保持间距不变使两板错开一半（图1），则下列各量的变化是：电容量C′=______，带电量Q′=______，电势差U′ =______，板间场强E′______． [分析] 电容器的电容量由板间介质特性及几何尺寸决定．介质与间距不变，正 对面积减为原来的一半，电容量也减为原来的一半，即
切断电源后，板上电量不变，Q′=Q． 由电容定义得两板间电势差 根据电势差与场强的关系，得板间场强 [说明] 板上电量不变，错开后的正对面积变小，板上相对部分电荷的密度增加，即板间电场线变密，如图2所示，分析平行板电容器的问题中，借助电场线， 可得到形象化的启发． 【例3】如图1所示，把一个平行板电容器接在电压U=10V的电源上．现进行下列四步动作：
7-4: 电容器的电压电量和电容的关系 1，电容：电容器所带电荷量Q 与电容器两板间的电势差U 的比值, 2，电容带电量Q ：电容器一极板所带电量的绝对值 3，定义式： 平行板电容器的电容（决定式）： 4，意义：表征电容器容纳电荷本领的大小；由电容器本身结构决定 5，单位： 法拉（F ），微法（μF ）、皮法（pF) 1F=106μF=1012pF 6，充电——使电容器带上电荷的过程。（两板间的电场中贮存有电场能） 放电——使电容器失去电荷的过程。（电场能转化为其它形式的能） 1．如图是描述对给定的电容器充电时电量Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象，其中不正确的有（ A ） 2．有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V ，现使它的电量减少3×10－4 C 时,电容器两 极间电压降为原来的1/3,此电容器的电容是____μF ，电容器原来的带电量是__________C ，若电容器极板上的电量全部放掉，电容器的电容是______μF. 3，填空 (1) 若两板始终跟电源连接——U 保持不变 ①. d 增大时，则：C 将_____，Q 将_____，E 将_____ ②. S 增大时，则：C 将_____，Q 将_____，E 将_____ (2)若充电后与电源断开——Q 保持不变 ①. d 增大时，则：C 将_____，U 将_____，E 将_____ ② S 增大时，则：C 将_____，U 将_____，E 将 _____ Q U Q C U ?=?=4s C kd επ=
4，两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电 源正、负极上，这时质量为m，带电量为–q的油滴恰好静止在两 板之间，如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓 慢地水平错开一些，那么在错开的过程中( ) A．油滴将向上加速运动,电流计中的电流从b流向a B．油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a流向b C．油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a D．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b 5．如图所示，平行板电容器与恒定电源相连，负极板接地，在两板间有一正电荷（电荷量很少且不变）固定在P点，以φ表示P点的电势，E表示两极板间的场强，E p表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板向上移至 某位置，则( ) A．φ变小，E p变小B．φ不变，E p不变 C．E变小，E p变大D．E变大，E p不变 6，在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验 中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。 已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增 大而增大。现保持电容器的电量不变，且电容器B板位 置不动。下列说法中正确的是（） A．将A板向左平移，则静电计指针张角增大 B．将A板向左平移，则静电计指针张角减小 C．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角减小 D．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大 7．给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电。板间有一带电小球C 用绝缘细线悬挂，如图所示。小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则错误的是( ) A．若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小 B．若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将增大 C．若将B极板向上平移稍许，夹角θ将变大 D．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动 8．如图所示，平行板电容器竖直放置，A板上用绝缘线悬挂一带电 小球，静止时绝缘线与固定的A板成θ角，移动B板，下列说法不 正确的是( ) A．S闭合，B板向上平移一小段距离，θ角变大 B．S闭合，B板向左平移一小段距离，θ角变大 C．S断开，B板向上平移一小段距离，θ角变大 D．S断开，B板向左平移一小段距离，θ角不变 9，如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接， 下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 A.带点油滴将沿竖直方向向上运动
贴片电阻常见封装有9种，用两种尺寸代码来表示。一种尺寸代码是由4位数字表示的EIA(美国电子工业协会)代码，前两位与后两位分别表示电阻的长与宽，以英寸为单位。我们常说的0603封装就是指英制代码。另一种是米制代码，也由4位数字表示，其单位为毫米。下表列出贴片电阻封装英制和公制的关系及详细的尺寸： 英制(inch) 公制 (mm) 长(L) (mm) 宽(W) (mm) 高(t) (mm) a (mm) b (mm) 0201 0603 0.60±0.05 0.30±0.05 0.23±0.05 0.10±0.05 0.15±0.05 0402 1005 1.00±0.10 0.50±0.10 0.30±0.10 0.20±0.10 0.25±0.10 0603 1608 1.60±0.15 0.80±0.15 0.40±0.10 0.30±0.20 0.30±0.20 0805 2012 2.00±0.20 1.25±0.15 0.50±0.10 0.40±0.20 0.40±0.20 1206 3216 3.20±0.20 1.60±0.15 0.55±0.10 0.50±0.20 0.50±0.20 1210 3225 3.20±0.20 2.50±0.20 0.55±0.10 0.50±0.20 0.50±0.20 1812 4832 4.50±0.20 3.20±0.20 0.55±0.10 0.50±0.20 0.50±0.20 2010 5025 5.00±0.20 2.50±0.20 0.55±0.10 0.60±0.20 0.60±0.20 2512 6432 6.40±0.20 3.20±0.20 0.55±0.10 0.60±0.20 0.60±0.20 贴片元件的封装 一、零件规格: (a)、零件规格即零件的外形尺寸，SMT发展至今，业界为方便作业，已经形成了一个标准零件系列，各家零件供货商皆是按这一标准制造。 标准零件之尺寸规格有英制与公制两种表示方法，如下表 英制表示法1206 0805 0603 0402 公制表示法3216 2125 1608 1005 含义 L:1.2inch(3.2mm)W:0.6inch(1.6mm)
场强与电势差的关系 电容器及其电容 1为使带负电的点电荷q 在一匀强电场中沿直线匀速地由A 运动到B ，必须对该电荷施加一个恒力F ，如图7所示，若AB ＝0.4 m ，α＝37°，q ＝－3×10－7 C ，F ＝1.5×10－4 N ，A 点的电势φA ＝100 V ．(不计负电荷受到的重力) (1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A 、B 两点的等势线，并标明它们的电势． (2)求q 在由A 到B 的过程中电势能的变化量是多少？ 2空间有一匀强电场，在电场中建立如图8所示的直角坐标系O －xyz ，M 、N 、P 为电场中的三个点，M 点的坐标(0，a,0)，N 点的坐标为(a,0,0)，P 点的坐标为(a ，a/2，a/2)．已知电场方向平行于直线MN ，M 点电势为0，N 点电势为1 V ，则P 点的电势为( ) A.22 V B.32 V C.14 V D.34 V 3．图17中A 、B 、C 三点都在匀强电场中，已知AC ⊥BC ，∠ABC ＝60°，BC ＝20 cm ，把一个电荷量q ＝10－5 C 的正电荷从A 移到B ，电场力做功为零；从B 移到C ，电场力做功为－ 1.73×10－3 J ，则该匀强电场的场强大小和方向是( ) A ．865 V/m ，垂直AC 向左 B ．865 V/m ，垂直A C 向右 C ．1 000 V/m ，垂直AB 斜向上 D ．1 000 V/m ，垂直AB 斜向下 4如图所示，水平放置的两平行金属板A 、B 接在U ＝4 000 V 的直流电源上，两极板间距离为2 cm ，A 极板接地，电场中a 点距B 极板1 cm ，b 点和c 点均距A 极板0.5 cm ，求： (1)a 点的电场强度； (2)a 、c 之间的电势差； (3)电子在b 点的电势能； (4)电子从a 点运动到c 点，电场力做的功． 5.如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d ，各面电势已在图中标出，现有一质量为m 的带电小球以速度v0，方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动．问： (1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？ (2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)
超级电容器发展现状及发展前景分析 超级电容器研究国世界分布图 超级电容器在新能源领域并不是一个陌生的名词。实际上，超级电容器已在该领域历经了几十年的坎坷，虽然它的应用形式同电池不同，但在实际应用上却总被电池取代，此外还面临成本高、技术难度大的劣势。然而，超级电容器在技术上一旦取得突破，将可对新能源产业的发展产生极大的推动力。因此，尽管研发过程困难重重，但攻克它的意义却很重大。 超级电容器的尴尬现状 超级电容器从诞生到现在，已经历了三十多年的发展历程。目前，微型超级电容器在小型机械设备上得到广泛应用，例如电脑内存系统、照相机、音频设备和间歇性用电的辅助设施。而大尺寸的柱状超级电容器则多被用于汽车领域和自然能源采集上，并可预见在该两大领域的未来市场上，超级电容器有着巨大的发展潜力。
超级电容器“全家福” 使用寿命久、环境适应力强、高充放电效率、高能量密度，这是超级电容器的四大显 著特点，这也使它成为当今世界最值得研究的课题之一。目前，超级电容器的主要研究国 为中、日、韩、法、德、加、美。从制造规模和技术水平来看，亚洲暂时领先。 然而，超级电容器的研发工作一直笼罩在电池(主要为镍氢电池、锂电池)的阴影之下。镍氢电池和锂电池的开发因为可以获得来自政府和大投资商的巨额资金支持，技术交流获 得极大推动，也更容易聚焦全世界的目光。相比之下，超级电容器却很难得到雄厚的资金 支持，技术的进步和发展也就受到很大程度地制约。另外，超级电容器成本高、能量密度 低的现状也与锂电池形成鲜明对比，这使它在很多领域备受冷落。 先驱EEStor公司勇于挑战却惨遭败北 尽管超级电容器已发展多年，但实际生产厂家的数量却少得可怜。一部分厂商面对超 级电容器技术上发育不完全的现状，不敢轻易投资，采取观望策略，期待市场能出现一个 涉足此领域并获得成功的例子。另外一部分厂商则坚信，只要超级电容器的生产成本实现 大幅下降，仅以当前它的快速充放电特性，就可实现快速普及。美国超级电容器生产商EEStor就属于后者。 上世纪90年代，美国超级电容器生产商EEStor为改变超级电容器的市场现状，曾用 好几年的时间将大量财力物力投向如何提高超级电容能量密度的研发上，期望能通过自身