电气工程中的电容是什么

电容表征导电体在电场作用下充电，并在这些物体的电场中积累电能的特性。

流体静力学领域中电容量的类比可以是容器每单位高度的比容量，它在数值上等于容器水平截面的面积。

想象一个高大的水箱。罐内可储存的液体量（身体上的电量）取决于其填充高度（体电位）以及单位高度罐内液体的体积（身体容量）。反过来，该液体体积取决于水箱水平部分的面积 - 取决于其直径。

这个直径越大，因此每单位高度的体积越大，罐体每高度的比电容就越大（两个板之间的电容与板的面积成正比，见 - 什么决定了电容器的电容量？).因此，它取决于每单位高度的液体体积值和填充罐所必须花费的工作。

假设有两个大小相同的铜球（红色和蓝色）在空间中相距一定距离。拿一个 9 伏电池，将它与这两个球的相反极性连接起来，这样 «+» 连接到一个球（连接到蓝色），而 «-» 连接到另一个球（连接到红色）。球之间会出现等于电池电压 V = 9 伏特的电位差。

这两个铜球的电状态立即变得与电池连接之前不同，因为现在铜球上有相反的电荷相互作用，相互吸引。

我们可以说电池已将正电荷 + q 从左侧球转移到右侧，因此球之间的电位差变为 V = 9 伏。现在左边的球带负电-q。

如果我们在电路中串联另一个相同类型的电池，那么球之间的电位差就会变成两倍大，它们之间的电压将不再是 9 伏，而是 18 伏，并且电荷会从球对球也会加倍（它会变成2q）以及电压。但是每次电压上升 9 伏时，电荷 q 的大小是多少？

显然，这种电荷的大小与球之间产生的电位差成正比。但是电荷和电势差的确切数值比是多少？这里就不得不介绍一下导体的一个特性，即电容C。

电容是导体存储电荷能力的量度。 同样重要的是要了解，当第一根电线充电时，它周围的电场强度会增加。因此，第一条带电电线对第二条带电电线的影响将增加，尤其是当它们开始彼此靠近时。

如果带电导线之间的距离变小，它们之间的相互作用力就会变大。此外，根据导线之间介质的参数，它们相互作用的强度也可能不同。

因此，如果电线之间存在真空，则它们的电荷之间的吸引力将为 1，但如果将尼龙放置在电线之间而不是真空中，则静电相互作用力将增加三倍，因为尼龙通过通过自身的电场比空气好 3 倍，实际上由于电场，带电的电线相互作用。

如果带电的电线开始向不同的方向彼此扩散，那么它们之间的相互作用就会减少，对于相同的电荷，电势差会更大，也就是说，这样一个系统的容量会随着电线的分离而降低。这项工作是基于电容的想法 电容器.

电容器

电容器中使用了带电导体通过由电介质分隔的彼此电场相互静电相互作用的特性。

从结构上讲，电容器是两块极板。这些板由电介质隔开。为了获得最大可能的容量，板必须具有较大的表面并且它们之间的距离最小。

电气工程中的电容器用作电场中电能的蓄能器，该电场集中在电容器极板之间的电介质体积中，因此电荷被累积或移除（以电流的形式）。

两个板被放置在一个密封的外壳内，相隔很短的距离。陶瓷、聚丙烯、电解、钽等— 电容器的板间电介质类型不同。

电容器有高压和低压之分，视介电强度而定。

根据板的面积和所用电介质的介电常数，有大容量的电容器，达到数百法拉（超级电容器）和小容量 - 皮法拉单位。

电容在电气工程中的应用

电容系统的特性广泛应用于电气工程中的交流电技术，尤其是高频和超高频领域。

在直流技术中，电容用于永磁体充磁装置、脉冲电焊、脉冲介质击穿测试、整流器中的电流曲线平滑等。

任何隔离导电体系统的电容都不能完全降低到零，在某些情况下会对电气设备的特性产生不良影响（以干扰、电容泄漏等形式）。

您可以摆脱这种影响或通过适当补偿其影响（通常 使用电感), 或者通过创造这样的条件, 在这种条件下, 系统的某些物体相对于周围物体的电位具有最小值 (例如, 其中一个物体的接地)。