高频领域中的电容器

一般情况下，我们接触的多是中、低频的电容器设计应用，正如我们从初中开始学习电容器时也是赫兹数不是很高一样。但是，往往当进入到了高频率的领域时，我们面对的就不仅仅是肉眼所能看到的电容器了，更多的是那些我们根本无法直接察觉到的电容效应。在这里我把从图书馆看到的和自己想到的关于高频领域中的电容器应用知识一一写下来，以求对此有个比较系统一点的认识。

实际上，电容不仅仅只存在于电容器内部，只要两个不同电位的表面相互靠近时就会产生电场，即存在电容效应，其作用就相当于一个电容器。这种无意间所形成的电容器给它一个名字就是寄生电容，它会造成电路中电流的中断。由于这种电容往往与电路并联，则频率较高时，它将起到旁路信号的作用，即降低了信号的功率，谐振电容器厂商，从这个意义上来讲，可以说是无形中构成了一个LPF。

电容器充放电现象

除颤器工作时，谐振电容器，一般是让100 J到300 J的电能，在约2 ms的时间内通过的心脏部位。除颤器工作时的电功率在50 kW到150kW之间，这个功率是相当大的，用电池直接供电无法达到，谐振电容器现货，也大大超过了一般家庭的用电功率，而除颤器还必须便于携带，那它使用了什么样的供电装置呢？

除颤器工作时的供电装置是一个C＝70 μF的电容器。除颤器内带有电池，先通过电子线路把电池供电的电压升高到约U＝ 5 000 V，对电容器充电，充电后电容器储存的能量约为W＝ 12CU2＝875 J。由于电容器电压很高，所以可以在很短的时间内释放一部分能量，通过电子线路控制放电的能量了。除颤器的就是这个耐压5 000 V以上、70 μ F的电容器，它耐压较高、容量较大，并且体积较小、重量较轻，谐振电容器型号，因此需要精心设计和制造。

电容器是常用的电子元件，而且不断应用在新的领域中。在现在推广的新能源汽车中，电动汽车占有重要地位。电动汽车多数用锂电池供电，锂电池电动汽车的主要缺点就是充电时间长，使用不够方便。

所以还有另一种用电容器作为电源的电动汽车。电容器作为电源的优点是充电时间短，可以反复充电、长期使用，但缺点是一次充电后的行驶里程较短，因此目前还需要对高电压、大容量的电容器做进一步的研究。

关于电容器的充电，有人提出了一个很好的问题：“用电动势为E电动势的电源对电容器充电，充电结束时电容器的电压U＝E电动势。设整个充电过程中充电电量为Q，则电源电动势做功QE电动势，而电容器储存的电能为12QE电动势，电源电动势做功的另外一半能量去哪了？”

电容器电容量的测量

在没有仪表的情况下可用万用表测量电力电容器的电容量。具体方法是：用熔丝（其规格由电容器的电容量而定）和待测电容器串联接入220V交流电源上。用万用表的交流电压档测出电容器两端的电压U（V）。

用万用表的交流电流档测出通过电容器的电流I（mA）。因为I=U/XC而XC=1/（2πfC），其中f是交流电的频率。所以电容器的电容量CC=3.18×（I/U）（微法）。

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