常用電容器的介紹

李霞

電容器的電容是人教版高中物理選修模塊3-1的內容。電容器在各種電子儀器中都有廣泛的應用，但是學生對電容器并不熟悉，教材在最后又介紹了常用電容器的種類，為了讓學生更多的了解電容器，豐富學生的課外知識，知道電容器的發展前景，所以寫了這篇關于電容器知識的文章。

一、電容器的分類

電容器的種類很多，分類方式也多種多樣。

1.按照電容器的容量是否可調分三大類

可分為固定電容器、可變電容器和微調電容器。固定電容器主要包括：無機介質電容器、有機薄膜電容器、鋁電解電容器和鉭電解電容器；可變電容器主要包括：空氣可變電容器和薄膜可變電容器；微調電容器主要包括：云母微調電容器、瓷介微調電容器和薄膜微調電容器。

2.按照介質的不同可分類

可分為有機介質電容器、無機介質電容器、電解電容器、電熱電容器和空氣介質電容器等。有機介質電容器可以分為紙介電容器、塑料電容器和其他有機介質電容器；無機介質電容器可以分為氣體介質電容器、云母電容器、玻璃及玻璃釉電容器和瓷介電容器等；電解電容器可以分為鉭電解電容器、鋁電解電容器和鈮電解電容器等。

3.按用途分類

還可以分為高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。高頻旁路電容器可以分為陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器；低頻旁路電容器可以分為紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器等；濾波電容器可以分為鋁電解電容器、紙介電容器、復合紙介電容器和液體鉭電容器等；調諧電容器可以分為陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器；低耦合電容器可以分為紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體電容器；小型電容器可以分為金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器和云母電容器等。

二、電容器的用途

近年來，隨著科學技術的不斷更新換代，數碼電子產品推陳出新的腳步越來越快，以平板電視、筆記本電腦、數碼相機、智能手機等產品為主的消費類電子產品產銷量持續增長，帶動了電容器產業增長。電容器也必須逐漸朝著多元化、性能化、定制化的方向發展。在現代電容器中，陶瓷電容器、有機隔膜電容器和電解電容器扮演者至關重要的角色。

1.陶瓷電容器

陶瓷電容器的產量占總的電容器產量的50%以上，它是用高介電常數的電容器陶瓷（鈦酸鋇一氧化鈦）擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質，并用燒滲法將銀鍍在陶瓷上作為電極制成。

主要分為陶瓷電容器分為三類：高介電常數型、溫度穩定型和半導型陶瓷電容器。目前在陶瓷電容器中，MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors多層陶瓷片式電容器）的地位越來越重要。片式多層陶瓷電容器件與鉭、鋁電解電容相比，具有低等效電阻、優異噪音吸收、較好的耐脈沖電流性能、外型尺寸小、高絕緣電阻、較好的阻抗溫度特性與頻率特性；并且具有良好的自密封特性，可以有效地避免內電極受潮和污染，顯著提高飛弧電壓和擊穿電壓。MLCC的容量范圍大致為1pF～100?F，其溫度穩定性高，可生產耐高壓MLCC產品。當前電容器的應用領域中，10?F以下的場合，大量使用陶瓷電容器，特別在10?F以下，MLCC的使用量占絕大多數。

2.電解電容器

電解電容器的一個電極是用固體或液體電解質構成，電解電容器介質材料為具有單向導電作用的金屬氧化物。另一極為陽極金屬。電解電容器的陰極即是固體或液體電解質。電解電容器與其它類型電容器相比，有許多顯著的區別。電解電容器的工作介質很薄，而且極板面積可以擴大，所以其比率電容較其它電容器大，在工作電壓低時尤為突出。由于電解電容器的比率電容大，目前只有它能提供最大的額定電容量。無極性（雙極性）電解電容器采用雙氧化膜結構，類似于兩只有極性電解電容器將兩個負極相連接后構成，其兩個電極分別為兩個金屬極板（均粘有氧化膜）相連，兩組氧化膜中間為電解質。無極性電解電容器通常用于音響分頻器電路、電視機S校正電路及單相電動機的起動電路。有極性電解電容器使用時必須將其陽極接電源正極，其陰極接電源負極，否則會造成漏電流大，致使電容器損壞。有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波，退耦、信號耦合及時間常數設定、隔直流等作用。

3.有機薄膜電容器

有機薄膜電容器是用聚丙烯薄膜、聚酯薄膜（PET）、聚苯疏醚薄膜（PPS）、聚碳酸酯薄膜（PC）、聚苯亞甲萘薄膜（PEN）、聚偏二氟乙烯薄膜（PVPF）等作電介質材料制造的電容器，是性能優、品種多、應用面廣的電子元件之一，經歷了有感式、無感式、金屬化，疊片式、表面安裝等發展歷程。

目前國內有機薄膜電容器生產以聚酯薄膜電容器，聚丙烯薄膜電容器等為主，生產企業百多家，國有、集體、三資企業并存，三資企業發展迅速，生產仍以傳統直線型產品為主，小型，超小型次之，片式產品尚處于研發階段。

隨著全球電子產品的高速發展，有機薄膜電容器向著小型化、高頻化、高溫化、高 dV/dt、小體積高比容、高儲能密度以及高可靠性等方向發展。這是未來有機薄膜電容器的發展趨勢和挑戰。其中小體積高比容電容器和高儲能密度電容器，將是未來有機薄膜電容器產品銷量主要的增長方向。

三、結語

目前國內電容器正在蓬勃發展，各式各樣的新型電容器層出不窮，逐漸豐富著電容器家族，未來電容器的應用將越來越廣泛。興趣是最好的老師，學生感興趣的課堂應該是最有效的課堂。多介紹一些物理知識在生產生活中的應用，對學生提高學習物理的成就感和實用性還是很有幫助的。有助于學生更加熱愛物理，這樣才能更好的學習物理。