常用电容器的介绍

李霞

电容器的电容是人教版高中物理选修模块3-1的内容。电容器在各种电子仪器中都有广泛的应用，但是学生对电容器并不熟悉，教材在最后又介绍了常用电容器的种类，为了让学生更多的了解电容器，丰富学生的课外知识，知道电容器的发展前景，所以写了这篇关于电容器知识的文章。

一、电容器的分类

电容器的种类很多，分类方式也多种多样。

1.按照电容器的容量是否可调分三大类

可分為固定电容器、可变电容器和微调电容器。固定电容器主要包括：无机介质电容器、有机薄膜电容器、铝电解电容器和钽电解电容器；可变电容器主要包括：空气可变电容器和薄膜可变电容器；微调电容器主要包括：云母微调电容器、瓷介微调电容器和薄膜微调电容器。

2.按照介质的不同可分类

可分为有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器、电热电容器和空气介质电容器等。有机介质电容器可以分为纸介电容器、塑料电容器和其他有机介质电容器；无机介质电容器可以分为气体介质电容器、云母电容器、玻璃及玻璃釉电容器和瓷介电容器等；电解电容器可以分为钽电解电容器、铝电解电容器和铌电解电容器等。

3.按用途分类

还可以分为高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。高频旁路电容器可以分为陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器；低频旁路电容器可以分为纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器等；滤波电容器可以分为铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器和液体钽电容器等；调谐电容器可以分为陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器；低耦合电容器可以分为纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体电容器；小型电容器可以分为金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器和云母电容器等。

二、电容器的用途

近年来，随着科学技术的不断更新换代，数码电子产品推陈出新的脚步越来越快，以平板电视、笔记本电脑、数码相机、智能手机等产品为主的消费类电子产品产销量持续增长，带动了电容器产业增长。电容器也必须逐渐朝着多元化、性能化、定制化的方向发展。在现代电容器中，陶瓷电容器、有机隔膜电容器和电解电容器扮演者至关重要的角色。

1.陶瓷电容器

陶瓷电容器的产量占总的电容器产量的50%以上，它是用高介电常数的电容器陶瓷（钛酸钡一氧化钛）挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。

主要分为陶瓷电容器分为三类：高介电常数型、温度稳定型和半导型陶瓷电容器。目前在陶瓷电容器中，MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors多层陶瓷片式电容器）的地位越来越重要。片式多层陶瓷电容器件与钽、铝电解电容相比，具有低等效电阻、优异噪音吸收、较好的耐脉冲电流性能、外型尺寸小、高绝缘电阻、较好的阻抗温度特性与频率特性；并且具有良好的自密封特性，可以有效地避免内电极受潮和污染，显著提高飞弧电压和击穿电压。MLCC的容量范围大致为1pF～100?F，其温度稳定性高，可生产耐高压MLCC产品。当前电容器的应用领域中，10?F以下的场合，大量使用陶瓷电容器，特别在10?F以下，MLCC的使用量占绝大多数。

2.电解电容器

电解电容器的一个电极是用固体或液体电解质构成，电解电容器介质材料为具有单向导电作用的金属氧化物。另一极为阳极金属。电解电容器的阴极即是固体或液体电解质。电解电容器与其它类型电容器相比，有许多显著的区别。电解电容器的工作介质很薄，而且极板面积可以扩大，所以其比率电容较其它电容器大，在工作电压低时尤为突出。由于电解电容器的比率电容大，目前只有它能提供最大的额定电容量。无极性（双极性）电解电容器采用双氧化膜结构，类似于两只有极性电解电容器将两个负极相连接后构成，其两个电极分别为两个金属极板（均粘有氧化膜）相连，两组氧化膜中间为电解质。无极性电解电容器通常用于音响分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路。有极性电解电容器使用时必须将其阳极接电源正极，其阴极接电源负极，否则会造成漏电流大，致使电容器损坏。有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波，退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。

3.有机薄膜电容器

有机薄膜电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）、聚苯亚甲萘薄膜（PEN）、聚偏二氟乙烯薄膜（PVPF）等作电介质材料制造的电容器，是性能优、品种多、应用面广的电子元件之一，经历了有感式、无感式、金属化，叠片式、表面安装等发展历程。

目前国内有机薄膜电容器生产以聚酯薄膜电容器，聚丙烯薄膜电容器等为主，生产企业百多家，国有、集体、三资企业并存，三资企业发展迅速，生产仍以传统直线型产品为主，小型，超小型次之，片式产品尚处于研发阶段。

随着全球电子产品的高速发展，有机薄膜电容器向着小型化、高频化、高温化、高 dV/dt、小体积高比容、高储能密度以及高可靠性等方向发展。这是未来有机薄膜电容器的发展趋势和挑战。其中小体积高比容电容器和高储能密度电容器，将是未来有机薄膜电容器产品销量主要的增长方向。

三、结语

目前国内电容器正在蓬勃发展，各式各样的新型电容器层出不穷，逐渐丰富着电容器家族，未来电容器的应用将越来越广泛。兴趣是最好的老师，学生感兴趣的课堂应该是最有效的课堂。多介绍一些物理知识在生产生活中的应用，对学生提高学习物理的成就感和实用性还是很有帮助的。有助于学生更加热爱物理，这样才能更好的学习物理。