830 63AP7060/4電容儀器

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濟南友田機械設(shè)備有限公司，主營各種進口工業(yè)機械設(shè)備及其配件，儀器儀表，實驗室器材，化學(xué)試劑。公司專注于進口歐美工業(yè)產(chǎn)品，各種工業(yè)配件，儀器小到工業(yè)用的螺絲，大到幾百公斤重的電機。公司現(xiàn)在美國，德國，意大利分別設(shè)有辦事處和庫房，采用就近采購原則，節(jié)省了采購成本，從而讓利于客戶，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和貨期。

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電容器，通常簡稱其容納電荷的本領(lǐng)為電容，用字母C表示。定義1：電容器，顧名思義，是‘裝電的容器’，是一種容納電荷的器件。英文名稱：capacitor。電容器是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路， 能量轉(zhuǎn)換，控制等方面。定義2：電容器，任何兩個彼此絕緣且相隔很近的導(dǎo)體（包括導(dǎo)線）間都構(gòu)成一個電容器。

電容與電容器不同。電容為基本物理量，符號C，單位為F（法拉）。

通用公式C=Q/U平行板電容器公式：板間電場強度E=U/d ，電容器電容決定式 C=εS/4πkd

隨著電子信息技術(shù)的日新月異，數(shù)碼電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度越來越快，以平板電視（LCD和PDP）、筆記本電腦、數(shù)碼相機等產(chǎn)品為主的消費類電子產(chǎn)品產(chǎn)銷量持續(xù)增長，帶動了電容器產(chǎn)業(yè)增長。

簡介

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定義：是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質(zhì)構(gòu)成。當(dāng)在兩金屬電極間加上電壓時，電極上就會存儲電荷，所以電容器是儲能元件。任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，組成一個電容器。平行板電容器由電容器的極板和電介質(zhì)組成 [1]  。

特點：

1.它具有充放電特性和阻止直流電流通過，允許交流電流通過的能力。

2.在充電和放電過程中，兩極板上的電荷有積累過程，也即電壓有建立過程，因此，電容器上的電壓不能突變。

電容器的充電：兩板分別帶等量異種電荷，每個極板帶電量的值叫電容器的帶電量。

電容器的放電：電容器兩極正負(fù)電荷通過導(dǎo)線中和。在放電過程中導(dǎo)線上有短暫的電生。

電容充電過程

3.電容器的容抗與頻率、容量之間成反比。即分析容抗大小時就得系信號的頻率高低、容量大小 [1]  。

平行板電容器的電容公式 [1]  ：

介電常數(shù)真空εr=1，k為靜電力常量，S為兩板正對面積，d為兩板間距離。

說明：平行板電容器內(nèi)的電場是勻強電場

作用

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電容器

在直流電路中，電容器是相當(dāng)于斷路的。電容器是一種能夠儲藏電荷的元件，也是較常用的電子元件之一。

這得從電容器的結(jié)構(gòu)上說起。較簡單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(zhì)（包括空氣）構(gòu)成的。通電后，極板帶電，形成電壓（電勢差），但是由于中間的絕緣物質(zhì)，所以整個電容器是不導(dǎo)電的。不過，這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓（擊穿電壓）的前提條件下的。我們知道，任何物質(zhì)都是相對絕緣的，當(dāng)物質(zhì)兩端的電壓加大到一定程度后，物質(zhì)是都可以導(dǎo)電的，我們稱這個電壓叫擊穿電壓。電容也不例外，電容被擊穿后，就不是絕緣體了。不過在中學(xué)階段，這樣的電壓在電路中是見不到的，所以都是在擊穿電壓以下工作的，可以被當(dāng)做絕緣體看。

但是，在交流電路中，因為電流的方向是隨時間成一定的函數(shù)關(guān)系變化的。而電容器充放電的過程是有時間的，這個時候，在極板間形成變化的電場，而這個電場也是隨時間變化的函數(shù)。實際上，電流是通過電場的形式在電容器間通過的。

電容器的作用：

●耦合：用在耦合電路中的電容稱為耦合電容，在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路，起隔直流通交流作用 [2]  。

●濾波：用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容，在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路，濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號從總信號中去除 [2]  。

●退耦：用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容，在多級放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路，退耦電容消除每級放大器之間的有害低頻交連 [2]  。

●高頻消振：用在高頻消振電路中的電容稱為高頻消振電容，在音頻負(fù)反饋放大器中，為了消振可能出現(xiàn)的高頻自激，采用這種電容電路，以消除放大器可能出現(xiàn)的高頻嘯叫 [2]  。

●諧振：用在LC諧振電路中的電容器稱為諧振電容，LC并聯(lián)和串聯(lián)諧振電路中都需這種電容電路 [2]  。

●旁路：用在旁路電路中的電容器稱為旁路電容，電路中如果需要從信號中去掉某一頻段的信號，可以使用旁路電容電路，根據(jù)所去掉信號頻率不同，有全頻域（所有交流信號）旁路電容電路和高頻旁路電容電路 [2]  。

●中和：用在中和電路中的電容器稱為中和電容。在收音機高頻和中頻放大器，電視機高頻放大器中，采用這種中和電容電路，以消除自激 [2]  。

●定時：用在定時電路中的電容器稱為定時電容。在需要通過電容充電、放電進行時間控制的電路中使用定時電容電路，電容起控制時間常數(shù)大小的作用 [2]  。

●積分：用在積分電路中的電容器稱為積分電容。在電勢場掃描的同步分離電路中，采用這種積分電容電路，可以從場復(fù)合同步信號中取出場同步信號 [2]  。

●微分：用在微分電路中的電容器稱為微分電容。在觸發(fā)器電路中為了得到尖頂觸發(fā)信號，采用這種微分電容電路，以從各類（主要是矩形脈沖）信號中得到尖頂脈沖觸發(fā)信號 [2]  。

●補償：用在補償電路中的電容器稱為補償電容，在卡座的低音補償電路中，使用這種低頻補償電容電路，以提升放音信號中的低頻信號，此外，還有高頻補償電容電路 [2]  。

●自舉：用在自舉電路中的電容器稱為自舉電容，常用的OTL功率放大器輸出級電路采用這種自舉電容電路，以通過正反饋的方式少量提升信號的正半周幅度 [2]  。

●分頻：在分頻電路中的電容器稱為分頻電容，在音箱的揚聲器分頻電路中，使用分頻電容電路，以使高頻揚聲器工作在高頻段，中頻揚聲器工作在中頻段，低頻揚聲器工作在低頻段 [2]  。

●負(fù)載電容：是指與石英晶體諧振器一起決定負(fù)載諧振頻率的有效外界電容。負(fù)載電容常用的標(biāo)準(zhǔn)值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。負(fù)載電容可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，通過調(diào)整一般可以將諧振器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱值 [2]  。

型號

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型號命名

國產(chǎn)電容器的型號一般由四部分組成（不適用于壓敏、可變、真空電容器）。依次分別代表名稱、材料、分類和序號。

*部分：名稱，用字母表示，電容器用C。

第二部分：材料，用字母表示。

第三部分：分類，一般用數(shù)字表示，個別用字母表示。

第四部分：序號，用數(shù)字表示。

空調(diào)配件電容器用字母表示產(chǎn)品的材料：A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E-其它材料電解、G-合金電解、H-復(fù)合介質(zhì)、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-云母紙、Y-云母、Z-紙介

容量標(biāo)示

1．直標(biāo)法

用數(shù)字和單位符號直接標(biāo)出。如1uF表示1微法，有些電容用“R”表示小數(shù)點，如R56表示0.56微法。

2．文字符號法

用數(shù)字和文字符號有規(guī)律的組合來表示容量。如p10表示0.1pF、1p0表示1pF、6P8表示6.8pF、2u2表示2.2uF.

3．色標(biāo)法

用色環(huán)或色點表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標(biāo)法與電阻相同。

電容器偏差標(biāo)志符號：+*-0--H、+*-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z

4．?dāng)?shù)學(xué)計數(shù)法：數(shù)學(xué)計數(shù)法一般是三位數(shù)字，*位和第二位數(shù)字為有效數(shù)字，第三位數(shù)字為倍數(shù)。標(biāo)值272，容量就是：27X10^2=2700pf。如果標(biāo)值473，即為47X10^3=47000pf（后面的2、3，都表示10的多少次方）。又如：332=33X10^2=3300pf。電容器如何命名　各國電容器的型號命名都很不統(tǒng)一，國產(chǎn)電容器的型號一般有四部分組成（不適用于壓敏電容器、可變電容器和真空電容器）依次分別代表名稱、材料、分類和序號。

分類

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根據(jù)分析統(tǒng)計，電容器主要分為以下10類：

1．按照結(jié)構(gòu)分三大類：固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。

2．按電解質(zhì)分類：有機介質(zhì)電容器、無機介質(zhì)電容器、電解電容器、電熱電容器和空氣介質(zhì)電容器等。

3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。

4．按制造材料的不同可以分為：瓷介電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容，還有*的聚丙烯電容等等

5．高頻旁路：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。

6．低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。

7、濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器。

8．調(diào)諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。

9．低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。

10．小型電容：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、云母電容器。

類型

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鋁電解電容器

用浸有糊狀電解質(zhì)的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成，薄的化氧化膜作介質(zhì)的電容器。因為氧化膜有單向?qū)щ娦再|(zhì)，所以電解電容器具有極性。

容量，能耐受的脈動電流。

容量誤差，泄漏電流；普通的不適于在高頻和低溫下應(yīng)用，不宜使用在25kHz以上頻率。

低頻旁路、信號耦合、電源濾波。

鉭電解電容器

用燒結(jié)的鉭塊作正極，電解質(zhì)使用固體二氧化錳。

溫度特性、頻率特性和可靠性均優(yōu)于普通電解電容器，特別是漏電流極小，貯存性良好，壽命長，容量誤差小，而且體積小，單位體積下能得到的電容電壓乘積。

對脈動電流的耐受能力差，若損壞易呈短路狀態(tài)。

超小型高可靠機件中。

自愈式并聯(lián)電容器

結(jié)構(gòu)與紙質(zhì)電容器相似，但用聚脂、聚苯乙烯等低損耗塑材作介質(zhì)。

頻率特性好，介電損耗小。

不能做成的容量，耐熱能力差。

濾波器、積分、振蕩、定時電路。瓷介電容器　穿心式或支柱式結(jié)構(gòu)瓷介電容器，它的一個電極就是安裝螺絲。引線電感極小，

頻率特性好，介電損耗小，有溫度補償作用。

不能做成的容量，受振動會引起容量變化。

特別適于高頻旁路。

獨石電容器(多層陶瓷電容器)

在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以電極槳材料，疊合后一次繞結(jié)成一塊不可分割的整體，外面再用樹脂包封而成

小體積、容量、高可靠和耐高溫的新型電容器，高介電常數(shù)的低頻獨石電容器也具有穩(wěn)定的性能，體積極小，Q值高

容量誤差較

噪聲旁路、濾波器、積分、振蕩電路紙介電容器

一般是用兩條鋁箔作為電極，中間以厚度為0.008～0.012mm的電容器紙隔開重疊卷繞而成。

制造工藝簡單，價格便宜，能得到較的電容量

金屬化聚丙烯電容器

一般在低頻電路內(nèi)，通常不能在高于3～4MHz的頻率上運用。油浸電容器的耐壓比普通紙質(zhì)電容器高，穩(wěn)定性也好，適用于高壓電路微調(diào)電容器(半可變電容器)　電容量可在某一小范圍內(nèi)調(diào)整，并可在調(diào)整后固定于某個電容值。

瓷介微調(diào)電容器的Q值高，體積也小，通?？煞譃閳A管式及圓片式兩種。

云母和聚苯乙烯介質(zhì)的通常都采用彈簧式東，結(jié)構(gòu)簡單，但穩(wěn)定性較差。

線繞瓷介微調(diào)電容器是拆銅絲<外電極>來變動電容量的，故容量只能變小，不適合在需反復(fù)調(diào)試的場合使

用。

陶瓷電容器

用高介電常數(shù)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(zhì)，并用燒滲法將銀鍍在陶瓷上作為電極制成。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。

具有小的正電容溫度系數(shù)的電容器，用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路電容器及墊整電容器。

低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用，或?qū)Ψ€(wěn)定性和損耗要求不高的場合<包括高頻在內(nèi)>。這種電容器不宜使用在脈沖電路中，因為它們易于被脈沖電壓擊穿。

高頻瓷介電容器

適用于高頻電路云母電容器

就結(jié)構(gòu)而言，可分為箔片式及被銀式。被銀式電極為直接在云母片上用真空蒸發(fā)法或燒滲法鍍上銀層而成，由于消除了空氣間隙，溫度系數(shù)為下降，電容穩(wěn)定性也比箔片式高。

頻率特性好，Q值高，溫度系數(shù)小

不能做成的容量

廣泛應(yīng)用在高頻電器中，并可用作標(biāo)準(zhǔn)電容器玻璃釉電容器

由一種濃度適于噴涂的特殊混合物噴涂成薄膜而成，介質(zhì)再以銀層電極經(jīng)燒結(jié)而成"獨石"結(jié)構(gòu)

性能可與云母電容器媲美，能耐受各種氣候環(huán)境，一般可在200℃或更高溫度下工作，額定工作電壓可達500V，損耗tgδ0.0005～0.008

氣泵電容器

電容器：電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源和退耦、交流信號的旁路、交直流電路的交流耦合等的電子元件稱為電容器。電容器包括固定電容器和可變電容器兩類，其中固定電容器又可根據(jù)所使用的介質(zhì)材料分為云母電容器、陶瓷電容器、紙/塑料薄膜電容器、電解電容器和玻璃釉電容器等；可變電容器也可以是玻璃、空氣或陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)。

電容器的損耗與漏電和使用環(huán)境的溫度有極的關(guān)系?。?！

固定電容器

固定電容器的檢測方法

A.檢測10pF以下的小電容因10pF以下的固定電容器容量太小，用萬用表進行測量，只能定性的檢查其是否有漏電，內(nèi)部短路或擊穿現(xiàn)象。測量時，可選用萬用表R×10k擋，用兩表筆分別任意接電容的兩個引腳，阻值應(yīng)為無窮。若測出阻值(指針向右擺動)為零，則說明電容漏電損壞或內(nèi)部擊穿。

B.檢測10PF～001μF固定電容器是否有充電現(xiàn)象，進而判斷其好壞。萬用表選用R×1k擋。兩只三極管的β值均為100以上，且穿透電流要小?？蛇x用3DG6等型號硅三極管組成復(fù)合管。萬用表的紅和黑表筆分別與復(fù)合管的發(fā)射極e和集電極c相接。由于復(fù)合三極管的放作用，把被測電容的充放電過程予以放，使萬用表指針擺幅度加，從而便于觀察。

應(yīng)注意的是：在測試操作時，特別是在測較小容量的電容時，要反復(fù)調(diào)換被測電容引腳接觸A、B兩點，才能明顯地看到萬用表指針的擺動。C對于001μF以上的固定電容，可用萬用表的R×10k擋直接測試電容器有無充電過程以及有無內(nèi)部短路或漏電，并可根據(jù)指針向右擺動的幅度大小估計出電容器的容量。

容量

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電容器既然是一種儲存電荷的“容器”，就有“容量”大小的問題。為了衡量電容器儲存電荷的能力，確定了電容量這個物理量。電容器必須在外加電壓的作用下才能儲存電荷。不同的電容器在電壓作用下儲存的電荷量也可能不相同。上統(tǒng)一規(guī)定，給電容器外加1伏特直流電壓時，它所能儲存的電荷量，為該電容器的電容量（即單位電壓下的電量），用字母C表示。電容量的基本單位為法拉（F）。在1伏特直流電壓作用下，如果電容器儲存的電荷為1庫侖，電容量就被定為1法拉，法拉用符號F表示,1F=1Q/V。在實際應(yīng)用中，電容器的電容量往往比1法拉小得多，常用較小的單位，如毫法（mF）、微法(μF)、納法（nF）、皮法(pF)等，它們的關(guān)系是：1微法等于百萬分之一法拉；1皮法等于百萬分之一微法， [3]  即：

1法拉(F)=1000毫法(mF)

1毫法(mF)=1000微法(μF)

1微法(μF)=1000納法（nF）

1納法（nF）=1000皮法(pF)

即：

1F=1000000μF

1μF=1000000pF

充放電

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當(dāng)電容器接通電源以后,在電場力的作用下,與電源正極相接電容器極板的 自由電子將經(jīng)過電源移到與電源負(fù)極相接的極板下, 正極由于失去負(fù)電荷而帶正電, 負(fù) 極由于獲得負(fù)電荷而帶負(fù)電,正,負(fù)極板所帶電荷小相等,符號相反.電荷定 向移動形成電流,由于同性電荷的排斥作用,所以開始電流,以后逐漸減小,在電 荷移動過程中,電容器極板儲存的電荷不斷增加,電容器兩極板間電壓 Uc 等于電源電 壓 U 時電荷停止移動,電流 I=0,開關(guān)閉合,通過導(dǎo)線的連接作用,電容器正負(fù)極板電荷中和掉. 當(dāng) K 閉合時,電容器 C 正極正電荷可以移動 負(fù)極上中和掉,負(fù)極負(fù)電荷也可以移到正極中和掉,電荷逐漸減少,表現(xiàn)電流減小,電壓也逐漸減小為零.

注意事項

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由于電容器的兩有剩留殘余電荷的特點，所以，首先應(yīng)設(shè)法將其電荷放盡，否則容易發(fā)生觸電事故。處理故障電容器時，首先應(yīng)拉開電容器組的斷路器及其上下隔離開關(guān)，如采用熔斷器保護，則應(yīng)先取下熔絲管。此時，電容器組雖已經(jīng)過放電電阻自行放電，但仍會有部分殘余電荷，因此，必須進行人工放電。放電時，要先將接地線的接地端與接地網(wǎng)固定好，再用接地棒多次對電容器放電，直至無火花和放電聲為止，后將接地線固定好。同時，還應(yīng)注意，電容器如果有內(nèi)部斷線、熔絲熔斷或引線接觸不良時，其兩極間還可能會有殘余電荷，而在自動放電或人工放電時，這些殘余電荷是不會被放掉的。故運行或檢修人員在接觸故障電容器前，還應(yīng)戴好絕緣手套，并用短路線短接故障電容器的兩極以使其放電。另外，對采用串聯(lián)接線方式的電容器還應(yīng)單獨進行放電。

故障處理

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1、電容器的常見故障。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電容器的下列情況之一時應(yīng)立即切斷電源。

（1）電容器外殼膨脹或漏油。

（2）套管破裂，發(fā)生閃絡(luò)有火花。

（3）電容器內(nèi)部聲音異常。

（4）外殼溫升高于55℃以上示溫片脫落。

2、電容器的故障處理

（1）當(dāng)電容器爆炸著火時，就立即斷開電源，并用砂子和干式滅火器滅火。

（2）當(dāng)電容器的保險熔斷時，應(yīng)向調(diào)度匯報，待取得同意后再拉開電容器的斷路器。切斷電源對其進行放電，*行外部檢查　，如套管的外部有無閃絡(luò)痕跡，外殼是否變形，漏油及接地裝置有無短路現(xiàn)象等，并搖測極間及極對地的絕緣電阻值，檢查電容器組接線是否完整、牢固，是否有缺相現(xiàn)象，如未發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，可換好保險后投入。如送電后保險仍熔斷，則應(yīng)退出故障電容器，而恢復(fù)對其余部分送電。如果在保險熔斷的同時，斷路器也跳閘，此時不可強送。須待上述檢查完畢換好保險后再投入。

（3）電容器的斷路器跳閘，而分路保險未斷，應(yīng)先對電容器放電三分鐘后，再檢查斷路器電流互感器電力電纜及電容器外部等。若未發(fā)現(xiàn)異常，則可能是由于外部故障母線電壓波動所致。經(jīng)檢查后，可以試投；否則，應(yīng)進一步對保護全面的通電試驗。通過以上的檢查、試驗，若仍找不出原因，則需按制度辦事，對電容器逐漸進行試驗。未查明原因之前，不得試投。

3、處理故障電容器時的安全事項。處理故障電容器應(yīng)在斷開電容器的斷路器后，拉開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，并對電容器組放電后進行。電容器組經(jīng)放電電阻、放電變壓器或放電電壓互感器放電之后，由于部分殘余電荷一時放不盡，應(yīng)將接地的接地端固定好，再用接地棒多次對電容器放電直至無火花及放電聲為止，然后將接地卡子固定好。由于故障電容器可能發(fā)生引線接觸不良，內(nèi)部斷線或保險熔斷等現(xiàn)象，因此仍可能有部分電荷未放出來，所以檢修人員在接觸故障電容器以前，還應(yīng)戴上絕緣手套，用短路線將故障電容器的兩極短接，還應(yīng)單獨進行放電。

新成果

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法國研究人員日前報告說，用來制造超級電容器電極的碳材料結(jié)構(gòu)越不規(guī)則，超級電容器的電容就越大，對高壓的承受能力也越強。超級電容器是一種新型儲能裝置，具有充電時間短、輸出功率高、壽命長等優(yōu)點，可用于車輛制動能量回收系統(tǒng)等。其工作原理基于電極和電解液中的正負(fù)離子間的相互作用，電極表面積越大、和正負(fù)離子間的相互作用越強，電容就越

法國國家科研中心和奧爾良大學(xué)研究人員借助核磁共振光譜技術(shù)量化分析了電極和正負(fù)離子間的靜電作用強弱，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，碳電極材料結(jié)構(gòu)越不規(guī)則，超級電容器的電容就越大，對高壓的承受能力也越強。相關(guān)論文發(fā)表在《自然·材料》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。研究人員認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)有助于人們改進超級電容器性能。 [4] 

超級電容器

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超級電容器是一種電容量可達數(shù)千法拉的*容量電容器。根據(jù)電容器的原理，電容量取決于電極間距離和電極表面積，為了得到如此大的電容量，要盡可能縮小超級電容器電極間距離、增加電極表面積，為此，采用雙電層原理和活性炭多孔化電極[5]  。

超級電容器雙電層介質(zhì)在電容器的二個電極上施加電壓時，在靠近電極的電介質(zhì)界面上產(chǎn)生與電極所攜帶的電荷極性相反的電荷并被束縛在介質(zhì)界面上，形成事實上的電容器的二個電極。很明顯，二個電極的距離非常小，只有幾nm．同時活性炭多孔化電極可以獲得*的電極表面積，可以達到200m2/g。因而這種結(jié)構(gòu)的超級電容器具有*的電容量并可以存儲很大的靜電能量。就儲能而言，超級電容器的這一特性介于傳統(tǒng)電容器與電池之間。當(dāng)二個電極板間電勢低于電解液的氧化還原電極電位時，電解液界面上的電荷不會脫離電解液，超級電容器處在正常工作狀態(tài)(通常在3V以下)，如果電容器二端電壓超過電解液的氧化還原電極電位，那么，電解液將分解，處于非正常狀態(tài)。隨著超級電容器的放電，正、負(fù)極板上的電荷被外電路泄放，電解液界面上的電荷響應(yīng)減少。由此可以看出超級電容器的充放電過程始終是物理過程，沒有化學(xué)反應(yīng)，因此性能是穩(wěn)定的，與利用化學(xué)反應(yīng)的蓄電池不同