# 電容器

電容
**電容器**（英文：capacitor；以前叫 condensor），簡稱**電容**，香港人叫做cap，係一種儲存電荷嘅電器零件。平行板電容器係常見嘅一種，佢利用兩塊片之間嘅電場蓄起電荷。佢駁咗電之後，兩塊片就會帶電荷，一塊正，一塊負，兩塊嘅電量都係咁多。

電容通常用嚟蓄能量，亦都可以分隔高頻同低頻訊號，所以有人用佢嚟做過濾。

電容器|  |
| Type | 冇源 |
| Working principleTemplate:Zwj | 電容 |
| Inventor | * Ewald Georg von Kleist
* Pieter van Musschenbroek
 |
| Invention year | 1745年 (1745) |
| Number of terminals | 2 |
| Electronic symbol |
|  |

喺電機工程入面，電容器係一種架生，佢可以透過喺兩塊好埋但係互相隔開嘅表面度積聚電荷嚟儲起電能。電容器喺英文原本係叫做**電容**， 呢個名而家喺少少複合詞度仲會見到，好似 *電容式咪高峰* 噉。佢係一種冇源嘅電子零件，有兩條接線端子。

電容器嘅用處係睇佢嘅電容有幾大。是但兩條電線喺電路度行埋啲都會有少少電容，但係電容器係專登整出嚟加電容落電路嘅某個位度嘅零件嚟㗎。

實質嘅電容器個樣同埋點樣整出嚟可以差好遠，好多電容器類型都成日用。多數電容器起碼有兩件電導體，通常係金屬片或者金屬面，中間隔住介電質。電導體可以係金屬箔、薄膜、燒結金屬粒或者電解液。唔通電嘅介電質係要嚟加大電容器嘅電荷容量。成日用嚟做介電質嘅料包括玻璃、陶瓷、塑膠薄膜、紙、雲母、空氣、同埋氧化物層。當電位差（電壓）加落電容器嘅接線位嗰陣，例如電容器駁咗去舊電，電場就會喺介電質度出現，搞到正電荷積埋喺一塊金屬片度，負電荷就積埋喺另一塊度。冇電流會真係經過完美介電質。不過，就有電荷流過電源電路。如果個情況維持得夠耐，流過電源電路嘅電流就會停。如果時間變變吓嘅電壓加落電容器嘅線度，電源就會感受到持續嘅電流，因為電容器嘅充電同放電週期囉。

電容器喺好多普通嘅電子架生嘅電路度都用得好犀利。同電阻器唔同，理想嘅電容器唔會散失能量，雖然真係用嘅電容器係會散失少少嘅（睇非理想行為）。

最早嘅電容器喺1740年代整出嚟，嗰陣時歐洲啲做實驗嘅人發現，電荷可以儲喺裝滿水嘅玻璃樽度，呢啲樽後嚟就叫做萊頓瓶。而家，電容器喺電子電路度用得好勁，用嚟擋直流電，但係就俾交流電過。喺模擬濾波器網絡度，佢哋會搞掂電源輸出嘅唔平滑。喺諧振電路度，佢哋會將收音機較到特定嘅頻率。喺電力傳輸系統度，佢哋會穩定電壓同埋電流。 電容器儲能量嘅特性俾人用嚟做早期數碼電腦嘅動態記憶體， 而家DRAM都係咁。

## 歷史

天然電容器喺史前時代已經有。天然電容最常見嘅例子係天上面啲雲同埋地表面之間積埋嘅靜電，佢哋中間嘅空氣就係介電質。咁樣就會搞出閃電，當空氣嘅擊穿電壓過咗數嗰陣。

布爾哈夫博物館，萊頓，荷蘭入面四個萊頓瓶嘅電池組
喺1745年10月，德國波美拉尼亞嘅Ewald Georg von Kleist發現，電荷可以透過將高壓靜電產生器用電線駁去手揸玻璃樽入面嘅一堆水度嚟儲起。 馮·克萊斯特隻手同埋啲水就好似導體，個樽就係介電質（雖然嗰陣時對原理嘅細節唔係好清楚）。馮·克萊斯特發現掂到條電線會出好勁嘅火花，辣手過靜電機器整出嚟嗰啲好多。第二年，荷蘭物理學家Pieter van Musschenbroek發明咗差唔多嘅電容器，佢用佢做嘢嘅萊頓大學個名，將佢叫做萊頓瓶。 佢都俾自己電親嗰吓嚇親，寫話：「就算俾我法國成個王國，都唔想再電多次。」

Daniel Gralath係第一個將幾個樽並埋一齊嚟加大儲電荷容量嘅人。 Benjamin Franklin研究萊頓瓶，結論係電荷係儲喺玻璃度，唔係其他人諗嘅水度。佢都用咗「battery」（電池）呢個詞語， （意思係話一排差唔多嘅嘢加埋就會勁啲，好似炮兵連啲炮咁），之後就用咗嚟指電池組。 喺1747年，萊頓瓶嘅做法係喺樽嘅入面同出面都黐金屬箔，喺樽口留返啲位，費事啲金屬箔之間跳電弧。 最早嘅電容單位係樽，大約等如1.11納法拉。

無線電 (收音機) 嘅發明，搞到要用標準電容器，同埋要穩定咁轉去更高頻率，要啲電感低啲嘅電容器，喺1900年之前，都係用萊頓瓶或者更勁嘅架生，用平板玻璃同埋金屬箔片交替噉用。開始用啲更細件嘅整法，好似將軟身嘅介電質片（好似油紙）夾喺金屬箔片中間，捲埋或者摺埋做細細件咁。

無線電時代 1923年12月28號嗰期嘅廣告，係Dubilier電容器，用喺無線電接收機度
早期嘅電容器喺英文叫做 *condenser*，而家有時仲會用呢個名，尤其係喺大功率應用度，好似汽車系統噉。Alessandro Volta喺1780年用咗 *condensatore* 呢個詞嚟指一種架生，同佢嘅起電器差唔多，佢整咗呢個架生嚟度電，喺1782年就譯做 *condenser*， 個名係話呢個架生儲電荷嘅密度勁過淨係得一件導體。因為蒸汽冷凝器個名有歧義，所以就唔係咁興用呢個詞，而 *capacitor* 喺1926年開始喺英國變成建議用嘅詞， 而喺美國就遲咗好多先轉。

由開始研究電嗰陣，玻璃、陶瓷、紙同雲母呢啲唔通電嘅料就已經用嚟做絕緣體。幾十年後，呢啲料都好啱用嚟做第一批電容器嘅介電質。
紙電容器，做法係將浸過嘢嘅紙條夾喺金屬條中間，再將佢哋捲埋做圓柱形，喺19世紀尾好常用；佢哋喺1876年開始生產， 由20世紀初開始，佢哋就用嚟做退耦電容器喺電話度。

陶瓷喺第一批陶瓷電容器度用。喺Marconi嘅無線發射器嘅初期，陶瓷電容器用喺發射器度嘅高電壓同高頻率應用。喺接收機嗰邊，細啲嘅雲母電容器就用喺諧振電路度。雲母電容器喺1909年由William Dubilier發明。喺第二次世界大戰之前，雲母係美國最常用嘅電容器介電質。

Charles Pollak（波蘭文：Karol Pollak）係電解電容器嘅發明人，佢發現鋁陽極上面嘅氧化層喺中性或者鹼性電解液度都係穩定嘅，就算熄咗電都係咁。喺1896年，佢攞到美國專利號672,913，個名係「用鋁電極嘅液體電容器」。固體電解質鉭電容器喺1950年代初期貝爾實驗室發明，係一種細細件又可靠嘅低電壓電容器，用嚟幫手佢哋新發明嘅電晶體。

有機化學家喺第二次世界大戰嗰陣開發出塑膠料之後，電容器工業就開始用更薄嘅聚合物薄膜嚟取代紙。薄膜電容器嘅一個好早期嘅發展喺1944年嘅英國專利587,953度講到。

雙電層電容器（而家嘅超級電容器）喺1957年發明，嗰陣時H. Becker開發咗一種「用多孔碳電極嘅低電壓電解電容器」。 佢以為能量係以電荷形式儲喺佢個電容器用嘅碳窿入面，好似電解電容器蝕刻箔片嘅窿咁。因為佢嗰陣時唔知雙電層機制，佢喺專利度寫：「如果組件係用嚟儲能量嘅，就唔知入面發生緊咩事，但係佢會整到個容量勁高。」

MOS電容器之後廣泛噉俾人用嚟做記憶體晶片嘅儲存電容器，同埋[電荷耦合元件]喺圖像感測器科技度嘅基本組件。 喺1966年，Robert Dennard發明咗現代DRAM結構，每個電容器配搭一個MOS電晶體。

## 運作原理

### 概述

平行板電容器入面嘅電荷分開會產生內部電場。介電質（橙色）會減弱電場同埋加大電容。
一個簡單嘅示範電容器，用兩塊平行金屬板整成，用氣隙做介電質
電容器係由兩件導體隔開，中間係唔通電嘅地方組成嘅。 唔通電嘅地方可以係真空或者係叫做介電質嘅電絕緣料。介電質介質嘅例子有玻璃、空氣、紙、膠、陶瓷，甚至係半導體嘅耗盡層，佢哋啲化學嘢同導體一樣。由庫侖定律得知，一塊導體上面嘅電荷會對另一塊導體入面嘅電荷載體產生力，吸住相反電荷，推開相同電荷，所以另一塊導體嘅面都會產生相反電荷。咁啲導體嘅相對面就會有相等但係相反嘅電荷， 而介電質就會整出電場。

理想嘅電容器嘅特徵係有個定死嘅電容 *C*，單位係法拉，喺國際單位制度，定義做每塊導體上面嘅正電荷或者負電荷 *Q* 同埋佢哋之間嘅電壓 *V* 嘅比率：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_0
1法拉 (F) 嘅電容意思係話每塊導體上面有 1庫侖電荷就會喺架生兩邊產生 1伏特嘅電壓。 因為啲導體（或者金屬片）好埋，導體上面唔同嘅電荷會因為佢哋嘅電場而互相吸住，搞到電容器喺某個電壓下可以儲到更多電荷，咁就電容大啲囉。

喺實際用嘅架生度，電荷積埋有時會喺機械方面搞到電容器，搞到佢嘅電容變嚟變去。喺呢個情況下，電容係用慢慢變嘅量嚟定義：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_2

### 水力比喻

喺水力比喻度，電容器就好似喉管入面嘅彈性隔膜。呢段動畫แสดง隔膜拉伸同埋放鬆，就好似電容器充電同埋放電咁。
喺水力比喻度，電壓就好似水壓，而流過電線嘅電流就好似流過喉管嘅水流。電容器就好似喉管入面嘅彈性隔膜。雖然水唔可以過隔膜，但係當隔膜拉伸或者放鬆嗰陣，佢會郁。

電容就好似隔膜嘅彈性。就好似電容值越大，電荷差同電壓嘅比率就會越大( WIKINIUM\_MATH\_PH\_4 )，對於容易啲彎嘅隔膜嚟講，水量變動同壓力嘅比率都會越大。

喺交流電路度，電容器嘅行為就好似喉管入面嘅隔膜，俾電荷喺介電質嘅兩邊郁，但係就冇電子真係過到。對於直流電路，電容器就好似液壓蓄能器，儲住能量直到壓力放返出嚟。同樣，佢哋可以用嚟搞掂整流直流電路度嘅電流，就好似蓄能器搞掂液壓泵嘅衝擊噉。

充電咗嘅電容器同埋拉伸咗嘅隔膜都會儲勢能。電容器充得越多電，金屬片之間嘅電壓就越高( WIKINIUM\_MATH\_PH\_6 )。同樣道理，水量變動越大，彈性勢能就越大。

電流會影響電容器兩邊嘅電荷差，就好似水流會影響隔膜兩邊嘅水量變動噉。

正如電容器喺遇到高電壓嗰陣會介電質擊穿，隔膜喺極端壓力下都會爆。

正如電容器會擋住直流電，但係就俾交流電過，除非壓力變咗，如果唔係隔膜都唔會排水。

### 短時間極限同長時間極限下嘅電路等效

喺電路度，電容器喺唔同時間點嘅表現可能會唔同。不過，諗吓短時間極限同長時間極限通常都好易：

喺長時間極限度，喺充電/放電電流整飽和電容器之後，冇電流會流入（或者流出）電容器嘅任何一邊；所以，電容器嘅長時間等效係斷路。

喺短時間極限度，如果電容器一開始有某個電壓V，因為喺呢個時間電容器上面嘅電壓降係已知嘅，我可以哋用一個電壓係V嘅理想電壓源嚟代替佢。特別係，如果V=0（電容器冇充電），電容器嘅短時間等效係短路。

### 平行板電容器

平行板電容器模型由兩塊導電板組成，每塊板嘅面積都係 *A*，中間隔住厚度為 *d* 嘅窿，窿入面裝住介電質。
表面貼裝電容器。睇唔到嘅金屬片水平分層喺陶瓷介電質層之間，而且交替噉駁去睇得到嘅兩邊蓋。
電容器最簡單嘅模型係兩塊薄嘅平行導電金屬片，每塊片嘅面積都係 WIKINIUM\_MATH\_PH\_8 ，中間隔住一個勻循嘅窿，厚度係 WIKINIUM\_MATH\_PH\_10 ，窿入面裝住電容率 WIKINIUM\_MATH\_PH\_12 嘅介電質。假設個窿 WIKINIUM\_MATH\_PH\_14 細過金屬片嘅尺寸好多。呢個模型好好噉適用於好多實用嘅電容器，佢哋嘅結構係金屬片中間隔住一層薄嘅絕緣介電質，因為生產商會盡力保持介電質嘅厚度好勻循，嚟避開啲薄弱位，呢啲薄弱位可能會搞到電容器壞。

因為金屬片之間嘅間隔喺金屬片嘅面積上面係勻循嘅，所以金屬片之間嘅電場 WIKINIUM\_MATH\_PH\_16 係定死嘅，而且垂直於金屬片嘅面，除非喺金屬片嘅邊緣附近嘅地方，喺嗰度電場會變弱，因為電場線會喺電容器嘅邊位「脹」出嚟。呢個「邊緣電場」區域嘅闊度同金屬片嘅間隔 WIKINIUM\_MATH\_PH\_18 差唔多，假設 WIKINIUM\_MATH\_PH\_20 細過金屬片嘅尺寸，佢細到可以唔理佢。所以，如果喺一塊金屬片上面放 WIKINIUM\_MATH\_PH\_22 嘅電荷，喺另一塊金屬片上面放 WIKINIUM\_MATH\_PH\_24 嘅電荷（電荷唔勻循嘅金屬片嘅情況下面會講），咁每塊金屬片上面嘅電荷都會勻循噉分佈喺表面電荷層度，每平方米嘅定死電荷密度係 WIKINIUM\_MATH\_PH\_26 庫侖，喺每塊金屬片嘅內表面上面。根據高斯定律，金屬片之間電場嘅強度係 WIKINIUM\_MATH\_PH\_28 。金屬片之間嘅電壓（差） WIKINIUM\_MATH\_PH\_30 定義做電場喺由一塊金屬片去到另一塊金屬片嘅線（喺z方向）上面嘅線積分
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_32
電容定義做 WIKINIUM\_MATH\_PH\_34 。將上面嘅 WIKINIUM\_MATH\_PH\_36 放入呢條式度
Template:Equation box 1
所以，喺電容器度，最高電容係用高電容率介電材料、大金屬片面積同埋金屬片之間嘅細間隔嚟做到嘅。

因為金屬片嘅面積 WIKINIUM\_MATH\_PH\_38 係跟住線性尺寸嘅平方加大，間隔 WIKINIUM\_MATH\_PH\_40 係跟住線性尺寸線性加大，所以電容係跟住電容器嘅線性尺寸變( WIKINIUM\_MATH\_PH\_42 )，或者係跟住體積嘅三次方根變。

平行板電容器喺介電質擊穿之前只可以儲住有限量嘅能量。電容器嘅介電材料有個介電強度*U*d，佢將電容器嘅擊穿電壓設定做 WIKINIUM\_MATH\_PH\_44 。所以，電容器可以儲嘅最大能量係
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_45

最大能量係介電質體積、電容率同埋介電強度嘅函數。喺保持相同體積嘅同時，改變金屬片嘅面積同埋金屬片之間嘅間隔都唔會搞到電容器可以儲嘅最大能量有變，只要金屬片之間嘅距離保持細過金屬片嘅長度同埋闊度好多。另外，呢啲式假設電場完全集中喺金屬片之間嘅介電質度。實際上，喺介電質嘅出面都有邊緣場，例如喺電容器金屬片嘅邊位之間，呢啲邊緣場會加大電容器嘅有效電容。呢個有時叫做寄生電容。對於一啲簡單嘅電容器幾何形狀，呢個額外嘅電容項可以用分析方法計到出嚟。 當金屬片嘅闊度同間隔嘅比率同埋長度同間隔嘅比率都好大嗰陣，佢就會變得細到可以唔理。

對於電荷唔勻循嘅金屬片：

如果一塊金屬片充咗 WIKINIUM\_MATH\_PH\_47 電荷，而另一塊金屬片充咗 WIKINIUM\_MATH\_PH\_49 電荷，而且如果兩塊金屬片都同環境入面嘅其他嘢隔開，咁第一塊金屬片嘅內表面會有 WIKINIUM\_MATH\_PH\_51 ，而第二塊鍍層嘅內表面會有 WIKINIUM\_MATH\_PH\_53 電荷。 所以，金屬片之間嘅電壓 WIKINIUM\_MATH\_PH\_55 係 WIKINIUM\_MATH\_PH\_57 。留意返，兩塊金屬片嘅外表面都會有 WIKINIUM\_MATH\_PH\_59 ，但係呢啲電荷唔會影響金屬片之間嘅電壓。

如果一塊金屬片充咗 WIKINIUM\_MATH\_PH\_61 電荷，而另一塊金屬片充咗 WIKINIUM\_MATH\_PH\_63 電荷，而且如果第二塊金屬片接地，咁第一塊金屬片嘅內表面會有 WIKINIUM\_MATH\_PH\_65 ，而第二塊鍍層嘅內表面會有 WIKINIUM\_MATH\_PH\_67 。所以，金屬片之間嘅電壓 WIKINIUM\_MATH\_PH\_69 係 WIKINIUM\_MATH\_PH\_71 。留意返，兩塊金屬片嘅外表面都會冇電荷。

### 交錯電容器

交錯電容器可以睇做係幾粒並聯埋嘅電容器嘅組合。
對於電容器入面 WIKINIUM\_MATH\_PH\_73 塊金屬片，總電容會係
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_75
其中 WIKINIUM\_MATH\_PH\_77 係單塊金屬片嘅電容， WIKINIUM\_MATH\_PH\_79 係交錯金屬片嘅數量。

就好似右邊張圖顯示，交錯金屬片可以睇做係並埋一齊嘅平行金屬片。每一對相鄰嘅金屬片都當係一個分開嘅電容器；對數永遠都少過金屬片嘅數量，所以咪有個 WIKINIUM\_MATH\_PH\_81 乘數囉。

### 儲喺電容器度嘅能量

要加大電容器嘅電荷同電壓，外部電源一定要做功，將電荷由負極金屬片搬去正極金屬片，嚟抵抗電場嘅相反力。 如果電容器上面嘅電壓係 WIKINIUM\_MATH\_PH\_83 ，將一細嚿電荷增量 WIKINIUM\_MATH\_PH\_85 由負極金屬片搬去正極金屬片要嘅功 WIKINIUM\_MATH\_PH\_87 係 WIKINIUM\_MATH\_PH\_89 。能量係儲喺金屬片之間加大咗嘅電場度。儲喺電容器度嘅總能量 WIKINIUM\_MATH\_PH\_91 （用焦耳嚟計）等於由冇充電嘅狀態開始整到電場嘅總功。
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_93
其中 WIKINIUM\_MATH\_PH\_95 係儲喺電容器度嘅電荷， WIKINIUM\_MATH\_PH\_97 係電容器兩邊嘅電壓， WIKINIUM\_MATH\_PH\_99 係電容。呢個勢能會繼續留喺電容器度，直到電荷冇咗為止。如果電荷俾佢由正極金屬片流返負極金屬片，例如透過喺金屬片之間駁條有電阻嘅電路，喺電場影響下郁嘅電荷就會對外部電路做功。

如果電容器金屬片之間嘅窿 WIKINIUM\_MATH\_PH\_101 係定死嘅，就好似上面嘅平行金屬片模型噉，金屬片之間嘅電場會係勻循嘅（唔理邊緣場），而且會有個定死嘅值 WIKINIUM\_MATH\_PH\_103 。喺呢個情況下，儲咗嘅能量可以用電場強度嚟計
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_105
上面最後嗰條式等於電場度每單位體積嘅能量密度乘金屬片之間電場嘅體積，證實咗電容器度嘅能量係儲喺佢嘅電場度。

### 電流-電壓關係

示意圖顯示咗呢個電流-電壓關係嘅電壓極性同埋電流方向
流過電路入面是但一件零件嘅電流*I*(*t*)定義做電荷*Q*(*t*)經過佢嘅速度。真嘅電荷 – 電子 – 唔可以過到 *理想* 電容器嘅介電質。 反而，每個電子離開正極金屬片，就會有一個電子積喺負極金屬片度，搞到電子少咗，所以咪喺一邊電極度產生正電荷，呢個正電荷同另一邊電極積埋嘅負電荷相等而且相反。所以金屬片上面嘅電荷等於電流嘅積分，同埋同電壓成正比，就好似上面講噉。同是但反導數一樣，都會加個積分常數嚟表示頭先嘅電壓*V*(*t*0)。呢個係電容器方程式嘅積分形式：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_107

將佢微分再乘*C*，就會有微分形式：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_109
對於唔關時間、電壓同埋電荷事嘅 WIKINIUM\_MATH\_PH\_111 。

電容器嘅對偶係電感器，佢係喺磁場而唔係電場度儲能量。佢嘅電流-電壓關係係喺電容器方程式度交換電流同電壓，再用電感  WIKINIUM\_MATH\_PH\_112  代替  WIKINIUM\_MATH\_PH\_113  嚟得到嘅。

### RC電路

一個簡單嘅電阻-電容器電路示範咗電容器嘅充電。
一個得電阻器、電容器、開關同埋定死直流電源電壓 WIKINIUM\_MATH\_PH\_114 嘅串聯電路叫做*充電電路*。 如果電容器一開始冇充電，而個開關係開住嘅，個開關喺 WIKINIUM\_MATH\_PH\_115 閂埋，由基爾霍夫電壓定律可以知道
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_116

微分再乘*C*，就會有個一階微分方程：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_118

喺 WIKINIUM\_MATH\_PH\_120 ，電容器兩邊嘅電壓係零，電阻器兩邊嘅電壓係*V*0。咁頭先嘅電流就係 WIKINIUM\_MATH\_PH\_121 。用呢個假設，解微分方程就會有
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_122
其中 WIKINIUM\_MATH\_PH\_124 係系統嘅*時間常數*。當電容器去到同電源電壓平衡嗰陣，電阻器兩邊嘅電壓同埋流過成個電路嘅電流會指數衰減。喺*放電*電容器嘅情況下，電容器嘅頭先電壓（ WIKINIUM\_MATH\_PH\_125 ）取代 WIKINIUM\_MATH\_PH\_126 。條式變成
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_127

### 交流電路

阻抗，電抗同電阻嘅向量總和，描述咗喺特定頻率下正弦波變嘅電壓同埋正弦波變嘅電流之間嘅相位差同埋幅度比率。傅立葉分析俾任何訊號都可以用頻率頻譜砌出嚟，咁就可以搵到電路對唔同頻率嘅反應。電容器嘅電抗同埋阻抗分別係
**語法拼砌失敗 (唔知乜函數「\begin{align}」): {\displaystyle \begin{align} X &= -\frac{1}{\omega C} = -\frac{1}{2\pi f C} \ Z &= \frac{1}{j\omega C} = -\frac{j}{\omega C} = -\frac{j}{2\pi f C} \end{align}}**

其中 WIKINIUM\_MATH\_PH\_129 係虛數單位， WIKINIUM\_MATH\_PH\_130 係正弦波訊號嘅角頻率。 WIKINIUM\_MATH\_PH\_131 相位表示交流電壓 WIKINIUM\_MATH\_PH\_132 慢過交流電流90°：正電流相位表示電容器充電嗰陣電壓加大；零電流表示即時嘅定電壓，如此類推。

阻抗係跟住電容同埋頻率加大而變細。 呢個表示頻率高啲嘅訊號或者大啲嘅電容器會搞到每個電流幅度嘅電壓幅度細啲 – 交流「短路」或者交流耦合。相反，對於頻率好低嘅情況，電抗就好高，所以喺交流分析度，電容器幾乎係斷路 – 嗰啲頻率已經「隔走咗」。

電容器同電阻器同埋電感器唔同，因為阻抗係同定義特性成*反比*；即係電容。

駁咗去交流電壓源嘅電容器有位移電流流過佢。喺電壓源係*V*0cos(ωt)嘅情況下，位移電流可以表示做：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_133

喺 WIKINIUM\_MATH\_PH\_135 ，電容器有個最大（或者峰值）電流，由此 WIKINIUM\_MATH\_PH\_136 。峰值電壓同峰值電流嘅比率係因為[容抗]。
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_137

當 WIKINIUM\_MATH\_PH\_139 接近無限大嗰陣，XC接近零。如果XC接近0，電容器就好似條短電線，佢喺高頻率度勁通過電流。當ω接近零嗰陣，XC接近無限大。如果XC接近無限大，電容器就好似個斷路，佢好差噉通過低頻率。

電容器嘅電流可以用餘弦形式表示，嚟更好噉同電源嘅電壓比較：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_140

喺呢個情況下，電流同電壓相位差+π/2弧度或者+90度，即係電流超前電壓90°。

### 拉普拉斯電路分析（s域）

當喺電路分析度用拉普拉斯變換嗰陣，冇頭先電荷嘅理想電容器嘅阻抗喺 WIKINIUM\_MATH\_PH\_142 域度表示做：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_143
其中

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_145 係電容，同埋

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_146 係複頻率。

### 電路分析

幾粒並聯嘅電容器兩粒電容器嘅並聯連接
並聯電容器
並聯結構嘅電容器每粒都有相同嘅施加電壓。佢哋嘅電容值加埋一齊。電荷係跟住電容值喺佢哋之間分配。用示意圖嚟睇平行金屬片，好明顯每粒電容器都有份加大總表面面積。 WIKINIUM\_MATH\_PH\_147
幾粒串聯嘅電容器兩粒電容器嘅串聯連接
對於串聯電容器
串聯埋一齊，示意圖顯示間隔距離，唔係金屬片面積，加埋咗。每粒電容器儲嘅即時電荷積聚都一樣，等於串聯入面每粒其他電容器嘅電荷積聚。由頭到尾嘅總電壓差係跟住佢哋電容嘅倒數分俾每粒電容器。成條串聯嘅嘢就好似一粒比佢是但一個組件都*細*嘅電容器。 WIKINIUM\_MATH\_PH\_149
電容器串聯埋嚟加大工作電壓，例如用嚟搞掂高壓電源嘅唔平滑。如果每粒電容器嘅電容同漏電流都一樣，咁電壓額定值（係根據金屬片間隔嚟定嘅）就會加埋。喺呢種應用度，有時會將串聯嘅嘢並聯埋，整成一個矩陣。目的係喺唔搞到任何電容器過載嘅情況下，盡量加大網絡嘅儲能。對於串聯電容器嘅高能量儲存，一定要用啲安全嘢，確保一粒電容器壞咗同漏電唔會搞到其他串聯電容器有太大電壓。
串聯連接有時都會用嚟改電解電容器嚟用喺雙極交流電度。
並聯到串聯網絡度嘅電壓分佈。
要模擬嚟自單粒充電電容器 WIKINIUM\_MATH\_PH\_151 嘅電壓分佈，佢並聯咗去一串串聯電容器 WIKINIUM\_MATH\_PH\_153 ：**語法拼砌失敗 (唔知乜函數「\begin{align}」): {\displaystyle \begin{align} \text{(伏特)} A\_\mathrm{eq} &= A\left(1 - \frac{1}{n + 1}\right) \ \text{(伏特)} B\_\text{1..n} &= \frac{A}{n} \left(1 - \frac{1}{n + 1}\right) \ A - B &= 0 \end{align}}注意：** 只有當所有電容值都一樣嗰陣先啱。
呢個結構度傳嘅功率係： WIKINIUM\_MATH\_PH\_155
## 非理想行為

實際上，電容器喺幾個方面都唔係理想電容器方程式講嗰支歌。其中一啲，好似漏電流同埋寄生效果都係線性嘅，或者可以分析做差唔多線性嘅，可以透過加虛擬組件嚟整等效電路嚟搞掂。咁就可以用網絡分析 (電路)嘅常用方法。 喺其他情況下，好似擊穿電壓噉，效果係非線性嘅，普通（正常，例如線性）網絡分析唔用得，一定要分開諗個效果。仲可能有另一堆假象，包括溫度依賴性，佢可能係線性嘅，但係會搞到分析度電容係定死嘅假設唔啱。最後，夾埋嘅寄生效果，好似固有電感、電阻或者介電質損耗，可能會喺唔同嘅工作頻率下表現出唔勻循嘅行為。

### 擊穿電壓

喺某個特定嘅電場強度上面，叫做介電強度*Eds*，電容器入面嘅介電質會變成導電體。發生呢個情況嘅電壓就叫做架生嘅擊穿電壓，係由介電強度同埋導體之間嘅間隔嘅乘積計出嚟嘅，
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_157

電容器入面可以安全儲嘅最大能量係俾擊穿電壓限制住。過咗呢個電壓可能會搞到金屬片之間短路，呢個通常會對介電質、金屬片或者兩樣都造成永久性損壞。因為電容同擊穿電壓係跟住介電質厚度嘅比例變，所以，用特定介電質整嘅所有電容器都有差唔多一樣嘅最大能量密度，只要介電質喺佢哋嘅體積度佔大多數。

對於空氣介電質電容器，擊穿電場強度大約係2–5 MV/m（或者kV/mm）；對於雲母，擊穿強度係100–300 MV/m；對於油，擊穿強度係15–25 MV/m；當用其他材料做介電質嗰陣，可能會細好多。 介電質係用喺好薄嘅層度，所以電容器嘅絕對擊穿電壓係有限制嘅。用於普通電子產品應用嘅電容器嘅典型額定值範圍係由幾伏特到1 kV。跟住電壓加大，介電質一定要厚啲，搞到高壓電容器嘅每電容尺寸大過額定電壓細啲嘅電容器。

擊穿電壓受到好多因素嘅嚴重影響，好似電容器導電部件嘅幾何形狀噉；尖角或者點會加大嗰個位嘅電場強度，可能會搞出局部擊穿。一旦開始發生呢個情況，擊穿就會好快噉穿過介電質，直到佢去到相對嘅金屬片，喺後面留低碳，搞到短路（或者相對較低嘅電阻）電路。結果可能係爆炸性嘅，因為電容器入面嘅短路會由周圍嘅電路吸電流同埋散能量。 不過，喺用特定介電質 同埋薄金屬電極嘅電容器度，短路唔會喺擊穿之後出現。發生呢個情況係因為金屬喺擊穿附近熔咗或者蒸發咗，將佢同電容器嘅其餘部分隔開咗。

通常嘅擊穿途徑係電場強度變得夠大，可以喺介電質度拉啲電子離開佢哋嘅原子，咁就搞到通電。仲有其他可能嘅情況，好似介電質入面嘅雜質，而且，如果介電質係晶體性質，晶體結構度嘅瑕疵可能會搞到雪崩擊穿，就好似喺半導體架生度見到嘅噉。擊穿電壓仲會俾壓力、濕度同埋溫度影響。

### 等效電路

真電容器模型，喺佢嘅電容度加咗個電感同埋串聯電阻，仲有個並聯電導。佢嘅總阻抗係： WIKINIUM\_MATH\_PH\_159
理想嘅電容器淨係儲同埋放電能，唔會散失。實際上，電容器喺電容器嘅材料入面有啲唔完美嘅地方，搞到有以下嘅寄生組件：

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_161 ，等效串聯電感，因為啲線而有。呢個通常淨係喺相對高嘅頻率度先明顯。

兩個電阻，佢哋喺總阻抗度加咗個實數組件，佢會浪費能量：

* + WIKINIUM\_MATH\_PH\_163 ，導線入面嘅細串聯電阻。頻率越高就越重要。
	+ WIKINIUM\_MATH\_PH\_165 ，同電容並聯嘅細電導（或者倒轉嚟講，大電阻），用嚟解釋唔完美嘅介電材料。呢個會搞到有少少漏電流經過介電質（睇§ Leakage），佢會慢慢噉放電電容器。喺頻率好低嘅情況下，呢個電導喺總電阻度佔大多數。佢嘅值根據電容器嘅材料同埋質量而差好遠。

#### 簡化嘅RLC串聯模型

簡化咗嘅RLC串聯電容器模型。佢嘅總等效阻抗係： WIKINIUM\_MATH\_PH\_167
波德幅度圖，顯示RLC電路入面嘅電壓。頻率係相對於固有頻率*ω*0嘅相對頻率。（佢嘅阻尼比*ζ*同*ω*0會睇特定電容器係點。）頻率低啲就電容性啲。喺*ω*0附近，總阻抗同電壓降主要係電阻性。頻率高啲就電感性啲。
跟住頻率加大，電容阻抗（負電抗）會細咗，所以介電質嘅電導變得冇咁重要，而串聯組件就變得更加重要。所以，適用於大頻率範圍嘅簡化RLC串聯模型淨係將電容器當做同等效串聯電感 WIKINIUM\_MATH\_PH\_169 同埋頻率相關嘅*等效串聯電阻* WIKINIUM\_MATH\_PH\_171 串聯埋一齊。同之前嘅模型唔同，呢個模型喺直流組件同埋 WIKINIUM\_MATH\_PH\_173 有關嘅頻率好低嘅情況下係唔啱用嘅。

感抗係跟住頻率加大而加大。因為佢個符號係正數，佢會抵銷電容。

喺RLC電路嘅固有頻率 WIKINIUM\_MATH\_PH\_175 度，電感會完美噉抵銷電容，所以總電抗係零。因為喺 WIKINIUM\_MATH\_PH\_177 度嘅總阻抗淨係 WIKINIUM\_MATH\_PH\_179 嘅實數值，平均功率耗散會去到佢嘅最大值VRMS2/ESR，其中VRMS係電容器兩邊嘅均方根電壓。

喺頻率更加高嘅情況下，電感阻抗會佔大多數，所以電容器反而會表現得唔好，好似電感器噉。高頻工程包括諗埋所有接駁位同埋組件嘅電感。

##### 品質因數

對於電容器嘅簡化模型，即理想電容器同等效串聯電阻 WIKINIUM\_MATH\_PH\_181 串聯，電容器嘅[品質因數]係佢嘅容抗 WIKINIUM\_MATH\_PH\_183 嘅強度同埋喺特定角頻率 WIKINIUM\_MATH\_PH\_185 下嘅電阻嘅比率：

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_187

Q因數係衡量佢效率嘅指標：電容器嘅Q因數越高，佢就越接近理想電容器嘅行為。耗散因數係佢嘅倒數。

### 漣波電流

漣波電流係施加電源嘅交流組件（通常係交換式電源供應器），佢嘅頻率可能係定死嘅或者係變嚟變去嘅。漣波電流會搞到電容器入面發熱，因為變化嘅電場強度搞到介電質損耗，加埋電流流過有少少電阻嘅電源線或者電容器入面嘅電解液。等效串聯電阻(ESR)係可以加到完美電容器嘅內部串聯電阻量，用嚟模擬呢個情況。

一啲電容器類型，主要係鉭同鋁電解電容器，同埋一啲薄膜電容器都有指定嘅最大漣波電流額定值。

帶固體二氧化錳電解質嘅鉭電解電容器係俾漣波電流限制住嘅，而且通常喺電容器系列入面有最高嘅ESR額定值。過咗佢哋嘅漣波限制可能會搞到短路同埋零件燒着。

鋁電解電容器係最常見嘅電解電容器類型，喺高啲嘅漣波電流下，佢哋嘅預期壽命會短啲。如果漣波電流過咗電容器嘅額定值，咁佢通常會搞到爆炸性故障。

陶瓷電容器通常冇漣波電流限制，而且有一啲最低嘅ESR額定值。

薄膜電容器有非常低嘅ESR額定值，但係過咗額定漣波電流可能會搞到劣化故障。

### 電容不穩定性

一啲電容器嘅電容係會跟住組件老化而變細。喺陶瓷電容器入面，呢個係因為介電質劣化搞出嚟嘅。介電質嘅類型、環境工作溫度同埋儲存溫度係最重要嘅老化因素，而工作電壓嘅影響通常細啲，即係通常嘅電容器設計係盡量減少電壓係數。透過將組件加熱到居里點以上，老化過程可能會返轉頭。老化喺組件壽命嘅早期最快，而且架生會跟住時間過去而穩定落嚟。 電解電容器會跟住電解液蒸發而老化。同陶瓷電容器相反，呢個係喺組件壽命嘅尾期發生嘅。

電容嘅溫度依賴性通常用ppm/°C（百萬分率/攝氏度）嚟表示。佢通常可以當做係大致線性嘅函數，但係喺極端溫度下可能會明顯噉非線性。溫度係數可能係正數或者負數，主要睇介電材料。一啲叫做C0G/NP0嘅，但係叫做**NPO**嘅電容器喺一個溫度下有少少負嘅係數，喺另一個溫度下係正數，喺中間係零。呢啲組件可以指定用於對溫度敏感嘅電路。

電容器，尤其係陶瓷電容器，同埋舊啲嘅設計，好似紙電容器，會吸收聲波，搞到有微音效應。震動會郁啲金屬片，搞到電容變嚟變去，反過嚟又會搞到有交流電流。一啲介電質仲會產生壓電性。搞出嚟嘅干擾喺音頻應用度尤其麻煩，可能會搞到回輸或者唔想有嘅錄音。喺反向微音效應度，電容器金屬片之間變嚟變去嘅電場會施加物理力，搞到佢哋好似揚聲器噉郁。呢個會產生聽到嘅聲，但係會消耗能量，同埋對介電質同埋電解液（如果有）造成壓力。

### 電流同電壓反轉

當電流變方向嗰陣，就會發生電流反轉。電壓反轉係電路入面極性嘅變化。反轉通常描述做極性反轉嘅最大額定電壓嘅百分比。喺直流電路度，呢個通常細過100%，通常喺0%到90%嘅範圍度，而交流電路就會經歷100%嘅反轉。

喺直流電路同埋脈衝電路度，電流同電壓反轉係俾系統嘅阻尼影響嘅。電壓反轉喺欠阻尼嘅RLC電路度遇到。電流同電壓變方向，喺電感同電容之間整出諧波振盪器。電流同電壓傾向於振盪，可能會反轉方向幾次，每個峰值都細過前一個峰值，直到系統去到平衡為止。呢個通常叫做振鈴。相比之下，臨界阻尼或者過阻尼系統通常唔會經歷電壓反轉。反轉喺交流電路度都會遇到，喺交流電路度，峰值電流喺每個方向都一樣。

為咗有最長嘅壽命，電容器通常要能夠處理系統可能會經歷嘅最大反轉量。交流電路會經歷100%嘅電壓反轉，而欠阻尼直流電路經歷嘅電壓反轉細過100%。反轉喺介電質度整出過多嘅電場，搞到介電質同埋導體都過熱，可能會勁縮短電容器嘅預期壽命。反轉額定值通常會影響電容器嘅設計考慮因素，由介電材料嘅揀法同電壓額定值到用嘅內部接駁類型。

### 介電質吸收

用是但類型介電材料整嘅電容器都顯示出某個程度嘅「介電質吸收」或者「浸水」。喺電容器放電同埋斷開佢之後，過咗唔耐佢可能會因為介電質入面嘅磁滯而產生電壓。呢個效應喺精確採樣保持電路或者定時電路等應用度係唔受歡迎嘅。吸收嘅程度睇好多因素，由設計考慮到充電時間，因為吸收係個隨時間變化嘅過程。不過，主要因素係介電材料嘅類型。好似鉭電解電容器或者聚碸薄膜等電容器表現出相對高嘅吸收，而聚苯乙烯或者鐵氟龍就俾好細嘅吸收水平。 喺一啲有危險電壓同埋能量嘅電容器度，好似喺閃光管、電視機、微波爐同埋除顫器度，介電質吸收可能會喺電容器短路或者放電之後，將電容器重新充電到危險電壓。任何包含超過10焦耳能量嘅電容器通常都認為係危險嘅，而50焦耳或者更高嘅電容器就可能係攞命嘅。電容器可能會喺幾分鐘內重新攞返佢原本電荷嘅0.01%到20%嘅任何嘢，搞到一粒睇起嚟安全嘅電容器變得勁危險。

### 漏電

冇任何材料係完美嘅絕緣體，所以所有介電質都會俾少少電流漏過，呢個可以用兆歐表嚟度。 漏電等如電阻器同電容器並聯埋。長期接觸熱、機械應力或者濕度等因素會搞到介電質劣化，搞到過度漏電，呢個問題喺舊啲嘅真空管電路度成日見到，尤其喺用油浸紙同埋金屬箔電容器嘅地方。喺好多真空管電路度，級間耦合電容器係用嚟將變緊嘅訊號由一粒管嘅屏極傳去下一級嘅柵極電路。漏電嘅電容器可能會搞到柵極電路電壓由佢嘅正常偏置設定值升咗，搞到落去嗰粒管度嘅電流過大或者訊號失真。喺功率放大器度，呢個可能會搞到屏極發紅，或者限流電阻器過熱，甚至壞埋。類似嘅嘢都適用於組件整嘅固態（電晶體）放大器，但係，因為發熱量細啲同埋用現代聚酯介電質屏障，呢個曾經好常見嘅問題而家已經變到相對罕見。

### 唔用而搞到電解電容器故障

鋁電解電容器喺生產嗰陣會「調節」，方法係施加足夠嘅電壓嚟開始正確嘅內部化學狀態。呢個狀態係透過定期用部機嚟維持嘅。如果用電解電容器嘅系統長時間唔用，佢可能會冇咗佢嘅調節狀態。有時佢哋喺下次開機嗰陣會因為短路而壞。

### 壽命

所有電容器嘅壽命都唔同，睇佢哋嘅結構、運行條件、同埋環境條件。固態陶瓷電容器喺正常使用情況下通常都有好長嘅壽命，佢嘅壽命同振動或者環境溫度等因素冇乜關係，但係濕度、機械應力、同埋疲勞喺佢哋嘅故障度起到主要作用。故障模式可能會唔同。一啲電容器可能會經歷電容慢慢變細、漏電加大或者[等效串聯電阻]加大，而其他電容器可能會突然或者甚至災難性故障。例如，金屬薄膜電容器更易因為應力同埋濕度而損壞，但係當介電質入面發生擊穿嗰陣，佢哋會自癒。故障點產生嘅輝光放電會透過汽化嗰個位嘅金屬薄膜嚟防止電弧，喺電容損失最細嘅情況下抵消任何短路。當薄膜入面積累夠多嘅針孔嗰陣，金屬薄膜電容器就會完全故障，通常會突然發生，冇任何警告。

電解電容器通常都有最短嘅壽命。電解電容器好少俾振動或者濕度影響，但係環境溫度同埋工作溫度等因素喺佢哋嘅故障度起到好大嘅作用，呢啲故障係慢慢發生嘅，表現做ESR加大（最多300%）同埋電容細咗最多20%。電容器入面裝住電解液，呢啲電解液最終會穿過密封件擴散同蒸發。溫度升高仲會加大內部壓力，同埋提高化學物質嘅反應速度。所以，電解電容器嘅壽命通常係用阿倫尼烏斯方程式嘅修改版嚟定義嘅，阿倫尼烏斯方程式係用嚟定化學反應速度嘅：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_189

生產商通常用呢條式嚟提供電解電容器喺設計工作溫度下用嘅預期壽命（用小時嚟計），呢個工作溫度係俾環境溫度、ESR同漣波電流影響嘅。不過，呢啲理想條件可能唔會喺每次使用度都出現。用於預測唔同使用條件下壽命嘅經驗法則係由以下公式定嘅：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_191

呢個表示溫度每升高10攝氏度，電容器嘅壽命就會減一半， 其中：

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_193 係額定條件下嘅額定壽命，例如2000小時

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_195 係額定最大/最小工作溫度

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_197 係平均工作溫度

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_199 係俾定條件下嘅預期壽命

## 電容器類型

實用嘅電容器可以喺市面買到好多唔同嘅樣。內部介電質嘅類型、金屬片嘅結構同埋架生嘅封裝都會勁影響電容器嘅特性，同埋佢嘅應用。

可用嘅值範圍由好細（皮法拉範圍；雖然原則上可以有是但細嘅值，但係任何電路入面嘅雜散（寄生）電容都係限制因素）到大約5 kF 雙電層電容器。

喺大約1微法拉以上，通常都會用電解電容器，因為同其他類型相比，佢哋嘅尺寸細同埋平，除非佢哋相對差嘅穩定性、壽命同埋極化性質搞到佢哋唔啱用。好高容量嘅超級電容器係用多孔碳基電極材料。

### 介電材料

各種電容器類型。由左邊開始：多層陶瓷、陶瓷圓盤、多層聚酯薄膜、管狀陶瓷、聚苯乙烯、金屬化聚酯薄膜、鋁電解。主要刻度分度係厘米。
多數電容器都有介電質間隔物，同空氣或者真空相比，佢哋嘅介電質間隔物會加大電容。為咗盡量加大電容器可以Hold住嘅電荷，介電材料需要有盡可能高嘅電容率，同時仲要有盡可能高嘅擊穿電壓。介電質仲需要有盡可能低嘅頻率損耗。

不過，細值電容器可以用金屬片之間嘅高真空嚟提供，嚟實現極高電壓運行同埋低損耗。可變電容器嘅金屬片係向大氣開放嘅，通常用喺無線電調諧電路。後嚟嘅設計喺可移動金屬片同埋固定金屬片之間用聚合物箔介電質，金屬片之間冇明顯嘅空氣間隙。

有幾種固體介電質可以用，包括紙、膠、玻璃、雲母同埋陶瓷。

紙喺舊啲嘅電容器度用得好犀利，而且提供相對高嘅電壓性能。不過，紙會吸濕，而且已經基本上俾薄膜電容器取代咗。

而家用嘅多數膠薄膜提供嘅穩定性同埋老化性能都好過油浸紙呢啲舊啲嘅介電質，呢啲介電質搞到佢哋喺計時器電路度好有用，雖然因為用嘅膠薄膜嘅限制，佢哋可能會俾相對細嘅工作溫度同頻率限制住。大型膠薄膜電容器勁用喺抑制電路、馬達啟動電路同埋功率因數校正電路。

陶瓷電容器通常細細粒、平、而且適用於高頻應用，雖然佢哋嘅電容係跟住電壓同埋溫度嘅變化而勁變，而且佢哋嘅老化性能差。佢哋仲可能會受到壓電效應嘅影響。陶瓷電容器大致分為[EIA第一類介電質]或者[EIA第二類介電質]。現代多層陶瓷通常都幾細粒，但係一啲類型本身就有好闊嘅值公差、微音效應問題，而且通常喺物理上易碎。

玻璃同埋雲母電容器極其可靠、穩定，而且可以承受高溫同埋高壓，但係對於多數主流應用嚟講太貴。

電解電容器同超級電容器係用嚟分別儲存細量同大量嘅能量，陶瓷電容器通常用喺諧振器度，而寄生電容就喺電路度出現，是但簡單嘅導體-絕緣體-導體結構都係由電路佈局嘅配置意外整出嚟嘅地方。

三粒唔同容量嘅鋁電解電容器
電容器嘅3D模型
電解電容器係用鋁或者鉭金屬片同埋氧化物介電質層。第二個電極係液體電解液，透過另一塊金屬箔片駁去電路。電解電容器提供好高嘅電容，但係公差差、唔穩定性高、電容慢慢變細（尤其喺受到熱嘅作用下）同埋漏電流大。質量差嘅電容器可能會漏電解液，電解液對印刷電路板有害。電解液嘅電導率喺低溫下會跌，呢個會加大等效串聯電阻。雖然勁用喺電源調節，但係差嘅高頻特性搞到佢哋唔啱好多應用。電解電容器如果一段時間（大約一年）唔用，就會發生自我劣化，當施加全功率嗰陣，可能會短路，永久損壞電容器，通常會燒斷保險絲或者搞到整流二極管壞。例如，喺舊啲嘅架生度，呢個可能會搞到整流管入面產生電弧。佢哋可以喺用之前恢復，方法係慢慢噉施加工作電壓，通常喺古董真空管架生上面做，方法係用可變變壓器喺30分鐘內供應交流電。對於一啲固態架生嚟講，用呢種技術可能唔係咁好，因為呢啲架生可能會因為喺細過佢哋正常功率範圍嘅情況下運行而損壞，要求首先將電源同消耗電路隔開。呢啲方法可能唔適用於現代高頻電源，因為就算喺輸入細咗嘅情況下，呢啲電源都會產生全輸出電壓。

鉭電容器提供比鋁更好嘅頻率同埋溫度特性，但係介電質吸收同埋漏電多啲。

聚合物電容器(OS-CON, OC-CON, KO, AO)用固體導電聚合物（或者聚合有機半導體）做電解液，同標準電解電容器相比，佢哋用貴啲嘅價錢提供更長嘅壽命同埋更細嘅等效串聯電阻。

饋通電容器係一種零件，雖然佢嘅主要用途唔係電容，但係佢有電容，而且用嚟將訊號穿過導電片傳。

有幾種其他類型嘅電容器可以用喺專業應用。超級電容器儲住大量能量。由碳氣凝膠、碳奈米管或者高度多孔電極材料整嘅超級電容器提供極高嘅電容（截至2010年，最多5 kF），而且可以喺一啲應用度代替充電電池。交流電電容器係專登設計嚟喺線路（市電）電壓交流電路上面做嘢嘅。佢哋通常用喺電動馬達電路度，而且通常設計嚟處理大電流，所以佢哋通常喺物理上都好大件。佢哋通常都好實淨噉封裝，通常喺金屬外殼入面，呢啲金屬外殼可以好容易噉接地/接地。佢哋嘅直流電擊穿電壓都設計到起碼係最大交流電壓嘅五倍。

### 電壓相關電容器

好多好有用嘅介電質嘅介電常數係跟住施加嘅電場嘅函數而變，例如鐵電材料，所以呢啲架生嘅電容更加複雜。例如，喺對呢種電容器充電嘅過程度，電壓係跟住電荷嘅微分加大，受以下公式控制：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_201
其中電容嘅電壓依賴性 WIKINIUM\_MATH\_PH\_203 表示電容係電場強度嘅函數，喺大面積平行板裝置度，電場強度係由 WIKINIUM\_MATH\_PH\_204 俾出。呢個電場會極化介電質，喺鐵電體嘅情況下，呢個極化係電場嘅非線性*S*形函數，喺大面積平行板裝置嘅情況下，呢個會變做電容，而電容係電壓嘅非線性函數。

對應電壓相關電容，為咗將電容器充電到電壓 WIKINIUM\_MATH\_PH\_205 ，可以搵到積分關係：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_206
只有當 WIKINIUM\_MATH\_PH\_208 唔關電壓 WIKINIUM\_MATH\_PH\_209 事嗰陣，呢個先至同 WIKINIUM\_MATH\_PH\_210 一樣。

同樣道理，而家儲喺電容器度嘅能量係由下式俾出
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_211

積分：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_213
其中用咗積分順序嘅交換。

沿住鐵電表面掃描嘅顯微鏡探針嘅非線性電容係用嚟研究鐵電材料嘅疇結構。

電壓相關電容嘅另一個例子係喺半導體裝置度出現，好似半導體二極體，喺呢啲裝置度，電壓依賴性唔係嚟自介電常數嘅變化，而係嚟自電容器兩邊電荷之間嘅間隔嘅電壓依賴性。 呢個效應喺叫做變容二極體嘅二極體類架生度俾人刻意利用。

### 頻率相關電容器

如果電容器係俾時間變變吓嘅電壓驅動，而且佢變嘅速度夠快，喺某啲頻率度，介電質嘅極化跟唔上電壓。作為呢個機制嘅來源嘅例子，有份搞到介電常數嘅內部微觀偶極子唔可以即時郁，所以跟住施加嘅交流電壓嘅頻率加大，偶極子響應受到限制，介電常數變細。隨頻率變化嘅介電常數叫做介電質色散，係俾介電質弛豫過程控制，好似德拜弛豫。喺瞬態條件下，位移場可以表示做（睇電極化率）：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_215

表示由 WIKINIUM\_MATH\_PH\_217 嘅時間依賴性搞出嚟嘅響應滯後，原則上可以由底層微觀分析計到出嚟，例如介電質入面嘅偶極子行為。例如，睇線性響應函數。 積分喺成個過去歷史度延長到而家。咁時間上嘅傅立葉變換就會搞到：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_218

其中*ε*r(*ω*)而家係一個複函數，佢嘅虛部係同介質由電場吸收能量有關。睇電容率#複數電容率。電容，因為同介電常數成正比，都表現出呢種頻率行為。用呢種位移場形式對高斯定律做傅立葉變換：

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_220
其中 WIKINIUM\_MATH\_PH\_222 係虛數單位， WIKINIUM\_MATH\_PH\_223 係角頻率 WIKINIUM\_MATH\_PH\_224 度嘅電壓組件， WIKINIUM\_MATH\_PH\_225 係電流嘅*實*部，叫做*電導*， WIKINIUM\_MATH\_PH\_226 決定電流嘅*虛*部，係*電容*。 WIKINIUM\_MATH\_PH\_227 係複阻抗。

當平行板電容器係裝滿介電質嗰陣，介質介電性質嘅測量係根據以下關係式：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_228
其中單撇表示實部，雙撇表示虛部， WIKINIUM\_MATH\_PH\_230 係有介電質嘅複阻抗， WIKINIUM\_MATH\_PH\_231 係有所謂嘅*複*電容（有介電質）， WIKINIUM\_MATH\_PH\_232 係冇介電質嘅電容。 （原則上「冇介電質」嘅測量意思係喺自由空間度測量，呢個係達唔到嘅目標，因為就算係量子真空都預測會表現出非理想行為，好似二色性。對於實際用途，當考慮到測量誤差嗰陣，喺地球真空度做嘅測量，或者淨係計*C*0，通常都夠準確。）

用呢種測量方法，介電常數可能會喺特定頻率下表現出共振，呢啲頻率對應於介電常數貢獻者嘅特徵響應頻率（激發能量）。呢啲共振係檢測缺陷嘅好多實驗技術嘅基礎。「電導方法」測量吸收率嚟做頻率嘅函數。 或者，電容嘅時間響應可以直接用，就好似喺深層次瞬態譜度噉。

金屬氧化物半導體電容度發生嘅另一個頻率相關電容嘅例子，其中少數載流子嘅慢速產生意思係喺高頻率下，電容淨係度到多數載流子響應，而在低頻率下，兩種載流子都會響應。

喺光學頻率下，喺半導體入面，介電常數表現出同固體能帶結構有關嘅結構。基於透過壓力或者其他應力調製晶體結構，同埋觀察光吸收或者反射嘅相關變化嘅複雜調製光譜測量方法，已經推進咗我哋對呢啲材料嘅認識。

### 款式

電容器封裝：表面貼裝技術陶瓷喺左上角；SMD鉭電解喺左下角；通孔陶瓷喺右上角；通孔鋁電解喺右下角。主要刻度分度係厘米。
金屬片同介電質嘅排列方式喺唔同嘅款式入面有好多變化，睇電容器想要嘅額定值係點。對於細電容值（微法拉同更細），陶瓷圓盤用金屬塗層，電線接頭黏喺塗層度。大啲嘅值可以用多層金屬片堆疊同圓盤嚟整。大啲值嘅電容器通常用金屬箔或者金屬薄膜層沉積喺介電質薄膜表面度嚟做金屬片，同埋浸過嘢嘅電絕緣紙或者膠嘅介電質薄膜——呢啲都捲埋嚟慳位。為咗減少長金屬片嘅串聯電阻同埋電感，金屬片同介電質係交錯嘅，所以接駁係喺捲埋嘅金屬片嘅公共邊緣度做，唔係喺組成金屬片嘅金屬箔或者金屬化薄膜條嘅尾度做。

組裝件係包喺殼入面，防止濕氣入到介電質——早期嘅無線電架生係用蠟封住嘅紙板管。現代紙或者薄膜介電質電容器係浸喺硬熱塑性塑膠入面。用於高壓嘅大型電容器可能會將捲筒形式壓縮，嚟啱矩形金屬外殼，矩形金屬外殼有螺栓連接端子同埋用於連接嘅套管。大型電容器入面嘅介電質通常浸咗液體，嚟改善佢嘅性能。

幾粒軸向引線電解電容器
電容器嘅接駁線可以按好多種方式排列，例如軸向或者徑向。「軸向」意思係啲線係喺同一軸線上面，通常係電容器圓柱形本體嘅軸線——啲線由相對嘅兩端伸出。徑向線好少對齊喺本體圓形嘅半徑上面，所以呢個詞係慣例。啲線（彎曲之前）通常係喺同電容器扁平本體平面平行嘅平面入面，而且喺同一個方向度伸出；佢哋喺生產嗰陣通常係平行嘅。

細細粒、平價嘅盤狀陶瓷電容器由1930年代開始已經有，而家都仲係勁用。喺1980年代之後，用於電容器嘅表面貼裝封裝已經勁用。呢啲封裝勁細粒，冇接駁線，俾佢哋可以直接焊喺印刷電路板嘅表面上面。表面貼裝組件避開咗因為啲線而搞出嚟嘅唔受歡迎嘅高頻效應，同埋簡化咗自動組裝，雖然因為佢哋嘅尺寸細小，手動搞佢哋就好難。

機械控制嘅可變電容器俾板間隔可以調整，例如透過旋轉或者滑動一組可移動嘅金屬片，搞到佢哋同組固定嘅金屬片對齊。平價可變電容器用微調螺絲將鋁同膠嘅交替層擠埋一齊。電容嘅電氣控制可以用[變容二極體]實現，反向偏置半導體二極體嘅耗盡區闊度係跟住施加嘅電壓而變。佢哋用喺鎖相環，以及其他應用。

## 電容器標記

### 較大零件嘅標記代碼

多數電容器喺佢哋嘅本體上面印有標記，嚟表示佢哋嘅電氣特性。大啲嘅電容器，好似電解類型，通常以帶有明確單位嘅值顯示電容，例如，*220 μF*。

因為排版原因，一啲生產商喺電容器上面印*MF*嚟表示微法拉(μF)。

### 細電容器嘅三/四字符標記代碼

細啲嘅電容器，好似陶瓷類型，通常用由三個數字同埋一個可選字母組成嘅速記符號，其中數字(*XYZ*)表示[皮法拉]嘅電容，計算做*XY* × 10*Z*，字母表示公差。常見嘅公差係±5%、±10%、同埋±20%，分別表示做J、K、同埋M。

電容器仲可以標籤佢嘅工作電壓、溫度、同埋其他相關特性。

例子：
標籤或者指定做*473K 330V*嘅電容器嘅電容係6992470000000000000♠47×103 pF = 47 nF (±10%)，最大工作電壓係330 V。電容器嘅工作電壓名義上係可以施加喺佢上面嘅最高電壓，而唔會搞到介電質層過度擊穿嘅風險。

### 細電容器嘅雙字符標記代碼

對於跟住E3系列優先數、E6系列優先數、E12系列優先數或者E24系列優先數首選值嘅電容，之前嘅ANSI/EIA-198-D:1991、ANSI/EIA-198-1-E:1998同埋ANSI/EIA-198-1-F:2002以及IEC 60062嘅修訂IEC 60062:2016/AMD1:2019定義咗用於非常細小零件嘅「電容器嘅特殊雙字符標記代碼」，呢啲零件冇位印上面講嘅三/四字符代碼喺上面。個代碼由一個大寫字母組成，表示值嘅兩個有效數字，後面跟住一個數字，表示乘數。EIA標準仲定義咗一啲細楷字母嚟指定喺E24度搵唔到嘅一啲值。

| 代碼 | 系列 | 數字 |
| --- | --- | --- |
| 字母 | E24 | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| A | 1.0 | 0.10 pF | 1.0 pF | 10 pF | 100 pF | 1.0 nF | 10 nF | 100 nF | 1.0 μF | 10 μF | 100 μF |
| B | 1.1 | 0.11 pF | 1.1 pF | 11 pF | 110 pF | 1.1 nF | 11 nF | 110 nF | 1.1 μF | 11 μF | 110 μF |
| C | 1.2 | 0.12 pF | 1.2 pF | 12 pF | 120 pF | 1.2 nF | 12 nF | 120 nF | 1.2 μF | 12 μF | 120 μF |
| D | 1.3 | 0.13 pF | 1.3 pF | 13 pF | 130 pF | 1.3 nF | 13 nF | 130 nF | 1.3 μF | 13 μF | 130 μF |
| E | 1.5 | 0.15 pF | 1.5 pF | 15 pF | 150 pF | 1.5 nF | 15 nF | 150 nF | 1.5 μF | 15 μF | 150 μF |
| F | 1.6 | 0.16 pF | 1.6 pF | 16 pF | 160 pF | 1.6 nF | 16 nF | 160 nF | 1.6 μF | 16 μF | 160 μF |
| G | 1.8 | 0.18 pF | 1.8 pF | 18 pF | 180 pF | 1.8 nF | 18 nF | 180 nF | 1.8 μF | 18 μF | 180 μF |
| H | 2.0 | 0.20 pF | 2.0 pF | 20 pF | 200 pF | 2.0 nF | 20 nF | 200 nF | 2.0 μF | 20 μF | 200 μF |
| J | 2.2 | 0.22 pF | 2.2 pF | 22 pF | 220 pF | 2.2 nF | 22 nF | 220 nF | 2.2 μF | 22 μF | 220 μF |
| K | 2.4 | 0.24 pF | 2.4 pF | 24 pF | 240 pF | 2.4 nF | 24 nF | 240 nF | 2.4 μF | 24 μF | 240 μF |
| L | 2.7 | 0.27 pF | 2.7 pF | 27 pF | 270 pF | 2.7 nF | 27 nF | 270 nF | 2.7 μF | 27 μF | 270 μF |
| M | 3.0 | 0.30 pF | 3.0 pF | 30 pF | 300 pF | 3.0 nF | 30 nF | 300 nF | 3.0 μF | 30 μF | 300 μF |
| N | 3.3 | 0.33 pF | 3.3 pF | 33 pF | 330 pF | 3.3 nF | 33 nF | 330 nF | 3.3 μF | 33 μF | 330 μF |
| P | 3.6 | 0.36 pF | 3.6 pF | 36 pF | 360 pF | 3.6 nF | 36 nF | 360 nF | 3.6 μF | 36 μF | 360 μF |
| Q | 3.9 | 0.39 pF | 3.9 pF | 39 pF | 390 pF | 3.9 nF | 39 nF | 390 nF | 3.9 μF | 39 μF | 390 μF |
| R | 4.3 | 0.43 pF | 4.3 pF | 43 pF | 430 pF | 4.3 nF | 43 nF | 430 nF | 4.3 μF | 43 μF | 430 μF |
| S | 4.7 | 0.47 pF | 4.7 pF | 47 pF | 470 pF | 4.7 nF | 47 nF | 470 nF | 4.7 μF | 47 μF | 470 μF |
| T | 5.1 | 0.51 pF | 5.1 pF | 51 pF | 510 pF | 5.1 nF | 51 nF | 510 nF | 5.1 μF | 51 μF | 510 μF |
| U | 5.6 | 0.56 pF | 5.6 pF | 56 pF | 560 pF | 5.6 nF | 56 nF | 560 nF | 5.6 μF | 56 μF | 560 μF |
| V | 6.2 | 0.62 pF | 6.2 pF | 62 pF | 620 pF | 6.2 nF | 62 nF | 620 nF | 6.2 μF | 62 μF | 620 μF |
| W | 6.8 | 0.68 pF | 6.8 pF | 68 pF | 680 pF | 6.8 nF | 68 nF | 680 nF | 6.8 μF | 68 μF | 680 μF |
| X | 7.5 | 0.75 pF | 7.5 pF | 75 pF | 750 pF | 7.5 nF | 75 nF | 750 nF | 7.5 μF | 75 μF | 750 μF |
| Y | 8.2 | 0.82 pF | 8.2 pF | 82 pF | 820 pF | 8.2 nF | 82 nF | 820 nF | 8.2 μF | 82 μF | 820 μF |
| Z | 9.1 | 0.91 pF | 9.1 pF | 91 pF | 910 pF | 9.1 nF | 91 nF | 910 nF | 9.1 μF | 91 μF | 910 μF |

| 代碼 | 系列 | 數字 |
| --- | --- | --- |
| 字母 | EIA | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| a | 2.5 | 0.25 pF | 2.5 pF | 25 pF | 250 pF | 2.5 nF | 25 nF | 250 nF | 2.5 μF | 25 μF | 250 μF |
| b? | 3.0? | 0.30 pF | 3.0 pF | 30 pF | 300 pF | 3.0 nF | 30 nF | 300 nF | 3.0 μF | 30 μF | 300 μF |
| b?/c? | 3.5 | 0.35 pF | 3.5 pF | 35 pF | 350 pF | 3.5 nF | 35 nF | 350 nF | 3.5 μF | 35 μF | 350 μF |
| d | 4.0 | 0.40 pF | 4.0 pF | 40 pF | 400 pF | 4.0 nF | 40 nF | 400 nF | 4.0 μF | 40 μF | 400 μF |
| e | 4.5 | 0.45 pF | 4.5 pF | 45 pF | 450 pF | 4.5 nF | 45 nF | 450 nF | 4.5 μF | 45 μF | 450 μF |
| f | 5.0 | 0.50 pF | 5.0 pF | 50 pF | 500 pF | 5.0 nF | 50 nF | 500 nF | 5.0 μF | 50 μF | 500 μF |
| m | 6.0 | 0.60 pF | 6.0 pF | 60 pF | 600 pF | 6.0 nF | 60 nF | 600 nF | 6.0 μF | 60 μF | 600 μF |
| n | 7.0 | 0.70 pF | 7.0 pF | 70 pF | 700 pF | 7.0 nF | 70 nF | 700 nF | 7.0 μF | 70 μF | 700 μF |
| t | 8.0 | 0.80 pF | 8.0 pF | 80 pF | 800 pF | 8.0 nF | 80 nF | 800 nF | 8.0 μF | 80 μF | 800 μF |
| g | 9.0 | 0.90 pF | 9.0 pF | 90 pF | 900 pF | 9.0 nF | 90 nF | 900 nF | 9.0 μF | 90 μF | 900 μF |

### RKM代碼

跟住IEC 60062同BS 1852嘅RKM代碼係一種符號，用嚟講電路圖入面電容器嘅值。佢避開咗用小數分隔符，而且用特定值嘅SI前綴符號（同埋字母F表示權重1）嚟代替小數分隔符。呢個代碼仲用喺零件標記度。例子：4n7表示4.7 nF或者2F2表示2.2 F。

### 舊時嘅

喺1960年代之前嘅書度同埋直到最近嘅一啲電容器包裝上面， 電子書、 雜誌同埋電子產品目錄都用咗過時嘅電容單位。 舊單位「mfd」同埋「mf」意思係*微法拉*(μF)；舊單位「mmfd」、「mmf」、「uuf」、「μμf」、「pfd」意思係*皮法拉*(pF)；但係佢哋好少再用。 仲有，「Micromicrofarad」或者「micro-microfarad」係一啲舊書入面搵到嘅過時單位，佢等如*皮法拉*(pF)。

過時電容單位嘅摘要：（冇顯示大細楷變體）

μF (微法拉) = mf, mfd

pF (皮法拉) = mmf, mmfd, pfd, μμF

## 應用

電容器透過閃光管放電佢儲住嘅能量。聚酯薄膜電容器有非常低嘅電感同埋低電阻，產生一個3.5微秒嘅脈衝，功率係2400萬瓦，嚟運行染料雷射。
### 儲能

電容器喺同佢嘅充電電路斷開嗰陣可以儲電能，所以佢可以用做好似臨時電池噉，或者好似其他類型嘅充電能量儲存系統噉。 電容器通常用喺電子架生度，喺換電嗰陣保持供電。（呢個可以防止揮發性記憶體入面嘅信息唔見咗。）

電容器可以幫手將帶電粒子嘅動能轉換做電能同埋儲起佢。

作為儲能架生，電容器同電池之間要攞個平衡。喺冇外部電阻器或者電感器嘅情況下，同電池相比，電容器通常可以喺好短嘅時間度放返佢哋儲住嘅能量。相反，電池可以根據佢哋嘅尺寸Hold住更多嘅電荷。傳統電容器提供嘅比能量細過每公斤360焦耳，而傳統嘅鹼性電池嘅密度係590 kJ/kg。有一個中間方法：超級電容器，佢哋可以快過電池好多噉接收同埋俾出電荷，而且可以承受多過充電電池好多嘅充電同放電週期。但係，對於俾定嘅電荷嚟講，佢哋大過傳統電池10倍。另一方面，已經顯示儲喺薄膜電容器嘅介電質層度嘅電荷量可以等於或者甚至多過儲喺佢嘅金屬片上面嘅電荷量。

喺汽車音響系統度，大型電容器儲能量俾放大器按需用。仲有，對於閃光管嚟講，電容器係用嚟Hold住高壓。

### 數碼記憶體

喺1930年代，約翰·文森特·阿塔納索夫應用電容器入面嘅能量儲存原理嚟構造動態數碼記憶體，用於第一部用電子管做邏輯運算嘅二進制電腦。

### 脈衝功率同武器

脈衝功率係用喺好多應用度，透過喺非常短嘅時間度放個能量體積嚟加大能量體積嘅功率強度（瓦特）。可以實現奈秒範圍內嘅脈衝同埋吉瓦範圍內嘅功率。短脈衝通常需要特別構造嘅低電感、高壓電容器，呢啲電容器通常喺大組（*電容器組*）度用，為好多脈衝功率應用提供巨大嘅電流脈衝。呢啲應用包括電磁成型、馬克思發生器、脈衝雷射（尤其係TEA雷射）、脈衝形成網絡、雷達、核融合研究同埋粒子加速器。

大型電容器組（儲液槽）係做爆炸橋絲起爆器或者拍擊起爆器嘅能量來源，用於核武器同埋其他特種武器。使用電容器組做電磁裝甲同埋電磁軌道砲同線圈砲嘅動力源嘅實驗工作進行緊。

### 電源調節

放大器電源入面嘅10,000微法拉電容器
儲液槽電容器係用喺電源度，喺呢啲電源度，佢哋搞掂全波或者半波整流器嘅輸出。佢哋仲可以用喺電荷泵電路度，做為能量儲存組件，產生高過輸入電壓嘅電壓。

電容器係並聯駁喺多數電子架生同埋大啲系統（好似工廠）嘅電源電路度，嚟分流同埋隱藏嚟自主電源嘅電流波動，為訊號或者控制電路提供「乾淨」嘅電源。例如，音頻設備以呢種方式用幾粒電容器，喺電源線哼聲入到訊號電路之前，將佢分流走。電容器充當直流電源嘅本地儲備，而且旁路電容器由電源度旁路交流電流。呢個係用喺汽車音響應用度，當加勁電容器補償鉛酸電池 汽車電池線嘅電感同埋電阻嗰陣。

#### 功率因數校正

用於功率因數校正嘅高壓電容器組，喺電力傳輸系統上面
喺配電度，電容器係用嚟做功率因數校正。呢啲電容器通常以三粒電容器嘅形式出現，佢哋接駁做三相電 電負載。通常，呢啲電容器嘅值唔係用微法拉嚟俾出，而係用無功功率嚟俾出，單位係乏伏安(var)。目的係抵消感應馬達同埋傳輸線等架生嘅感性負載，搞到負載睇起嚟主要係電阻性。單粒馬達或者燈負載可能有電容器嚟做功率因數校正，或者大組啲嘅電容器（通常有自動開關架生）可以安裝喺建築物入面嘅負載中心或者大型公用事業變電站入面。

### 抑制同耦合

#### 訊號耦合

聚酯薄膜電容器成日做耦合電容器用。
因為電容器會過交流電但係擋住直流訊號（當充到施加嘅直流電壓嗰陣），佢哋成日用嚟分開訊號嘅交流同直流組件。呢種方法叫做「交流耦合」或者「電容耦合」。喺呢度，用大電容值，佢嘅值唔使精確控制，但係佢嘅電抗喺訊號頻率下好細。

#### 退耦

退耦電容器係一種電容器，用嚟保護電路嘅一部分唔俾另一部分影響到，例如抑制雜訊或者瞬變。由其他電路組件搞出嚟嘅雜訊係透過電容器分流，減少佢哋對電路其餘部分嘅影響。佢最常用喺電源同埋地之間。
另一個名係「旁路電容器」，因為佢係用嚟旁路電源或者電路嘅其他高阻抗組件。

退耦電容器唔一定永遠都係分開嘅組件。喺呢啲應用度用嘅電容器可以內建喺印刷電路板入面，喺唔同嘅層之間。呢啲通常叫做嵌入式電容器。 電路板入面有助於電容特性嘅層仲可以充當電源層同埋接地層，佢哋中間有介電質，搞到佢哋可以好似平行板電容器噉運行。

#### 高通濾波器同低通濾波器

#### 雜訊抑制、尖峰脈衝同緩衝器

當一個感性電路打開嗰陣，流過電感嘅電流會快速噉冧檔，喺開關或者繼電器嘅開路兩邊產生大電壓。如果電感夠大，能量可能會產生火花，搞到接觸點氧化、劣化，或者有時焊埋一齊，或者整壞固態開關。一個跨越新打開電路嘅緩衝器電容器為呢個脈衝整條路徑，嚟旁路接觸點，咁樣就可以保持佢哋嘅壽命；呢啲通常喺斷電器點火系統度搵到，例如。同樣，喺細規模啲嘅電路度，火花可能唔夠勁嚟損壞開關，但係仍然可能會輻射唔受歡迎嘅[射頻干擾]，濾波電容器會吸收呢啲干擾。緩衝器電容器通常都係用個細值電阻器串聯埋一齊用，嚟消散能量同埋盡量減少RFI。呢啲電阻器-電容器組合可以喺單個封裝度買到。

電容器仲並聯用於高壓斷路器嘅斷路單元，嚟喺呢啲單元之間平均分配電壓。呢啲叫做「分級電容器」。

喺示意圖度，主要用於直流電荷儲存嘅電容器通常喺電路圖度垂直畫，下部、更負極嘅金屬片畫做弧形。直線金屬片表示架生嘅正極，如果佢係極化嘅（睇電解電容器）。

### 馬達啟動器

喺單相鼠籠式馬達度，馬達外殼入面嘅主繞組冇能力啟動轉子上面嘅旋轉運動，但係有能力維持一個。為咗啟動馬達，第二個「啟動」繞組有個串聯嘅非極化*啟動電容器*，嚟引入正弦電流嘅超前。當第二個（啟動）繞組相對於主（運行）繞組以某個角度放置嗰陣，就會產生旋轉電場。旋轉場嘅力唔係定死嘅，但係足以啟動轉子旋轉。當轉子差唔多去到運行速度嗰陣，[離心開關]會斷開電容器。啟動電容器通常安裝喺馬達外殼嘅邊位。呢啲叫做電容啟動馬達，佢哋有相對高嘅啟動轉矩。通常佢哋嘅啟動轉矩可以去到分相馬達嘅四倍，而且用喺壓縮機、壓力清洗機同埋任何需要高啟動轉矩嘅細架生等應用度。

電容運轉感應馬達喺第二個繞組度有個永久連接嘅移相電容器。呢種馬達好似兩相感應馬達。

馬達啟動電容器通常係非極化電解類型，而運轉電容器係傳統紙或者膠薄膜介電質類型。

### 訊號處理

儲喺電容器度嘅能量可以用嚟表示信息，可以係二進制形式，好似喺DRAM度噉，或者係模擬形式，好似喺模擬採樣濾波器同埋CCD度噉。電容器可以用喺模擬電路度，做為積分器或者更複雜濾波器嘅組件，同埋喺負反饋環路穩定度。訊號處理電路仲用電容器嚟積分電流訊號。

#### 調諧電路

電容器同埋電感器係一齊用喺調諧電路度，嚟揀特定頻段入面嘅信息。例如，收音機接收器靠可變電容器嚟調諧電台頻率。揚聲器用無源模擬音頻分頻器，模擬均衡器用電容器嚟揀唔同嘅音頻頻段。

調諧電路嘅諧振頻率*f*係串聯嘅電感(*L*)同電容(*C*)嘅函數，由下式俾出：
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_233
其中 WIKINIUM\_MATH\_PH\_235 嘅單位係亨利， WIKINIUM\_MATH\_PH\_236 嘅單位係法拉。

### 感應

多數電容器都設計嚟保持定死嘅物理結構。不過，各種因素可能會改變電容器嘅結構，由此搞出嚟嘅電容變化可以用嚟感應器呢啲因素。

改變介電質：
改變**介電質**特性嘅影響可以用嚟做感應用途。帶有裸露多孔介電質嘅電容器可以用嚟度空氣入面嘅濕度。電容器係用嚟精確度飛機入面嘅燃料液位；跟住燃料覆蓋多啲金屬片對，電路電容就會加大。揸住介電質可以充分噉改變幾十巴壓力下嘅電容器，令佢可以用做壓力感測器。 當浸喺相容嘅氣體或者液體入面嗰陣，揀好嘅但係標準嘅聚合物介電質電容器可以有效噉充當非常平嘅壓力感測器，壓力去到幾百巴都得。
改變金屬片之間嘅距離：
帶有軟身金屬片嘅電容器可以用嚟度應變或者壓力。用於製程控制嘅工業壓力變送器係用壓力感測膜片，佢哋整成振盪器電路嘅電容器金屬片。電容器係用做電容式咪高峰入面嘅感測器，喺呢度，一塊金屬片係俾氣壓郁，相對於另一塊金屬片嘅固定位置。一啲加速度計係用MEMS電容器喺晶片上面蝕刻嚟度加速度向量嘅大小同方向。佢哋係用嚟檢測加速度嘅變化，喺傾斜感測器度，或者檢測自由落體，做觸發安全氣袋展開嘅感測器，同埋喺好多其他應用度。一啲指紋感測器係用電容器。另外，用家可以透過郁佢哋隻手嚟調整特雷門琴樂器嘅音高，因為呢個會改變用家隻手同埋天線之間嘅有效電容。
改變金屬片嘅有效面積：
電容式觸控開關而家用喺好多消費電子產品度。
### 振盪器

用到電容器嘅簡單振盪器嘅例子
電容器可以喺振盪器電路入面有彈弓噉嘅特性。喺圖像例子入面，電容器係用嚟影響npn電晶體基極嘅偏置電壓。分壓器電阻器嘅電阻值同埋電容器嘅電容值一齊控制振盪頻率。

### 產生光

發光電容器係用介電質整成，佢係用磷光嚟產生光。如果其中一塊導電金屬片係用透明材料整成，咁啲光就睇得到。發光電容器係用喺電致發光面板嘅結構度，用於好似手提電腦嘅背光等應用。喺呢種情況下，成塊面板都係一個電容器，用嚟產生光。

## 危險同安全

電容器引起嘅危險通常首先係由儲存嘅能量量嚟決定，呢個係搞到電擊傷或者心纖維性顫動等嘢嘅原因。電壓同埋機箱材料等因素係次要考慮因素，佢哋更多係同電擊有幾容易開始有關，而唔係同會發生幾多損害有關。 喺某啲條件下，包括表面嘅導電性、本身有嘅病、空氣嘅濕度、或者佢喺身體度行嘅途徑（即係：穿過身體核心，尤其係心臟嘅電擊比淨係喺四肢嘅電擊更危險），據報低至一焦耳嘅電擊都搞到死人，雖然喺多數情況下佢哋可能連燒傷都唔會留低。超過十焦耳嘅電擊通常會損壞皮膚，而且通常認為係危險嘅。任何可以儲存50焦耳或者更多能量嘅電容器都應該認為係可能攞命嘅。

電容器喺電路度冇電之後好耐都可能仲有電荷；呢啲電荷可能會搞到危險或者甚至可能致命嘅電擊或者損壞駁埋嘅設備。例如，就算好似即棄相機嘅閃光燈呢啲睇起嚟冇乜嘢嘅架生，都有個閃光電容器，佢可能包含超過15焦耳嘅能量，而且充電到超過300伏特。呢個好容易可以電親人。電子設備嘅維修程序通常包括指示放電大型或者高壓電容器嘅說明，例如用布林克利棒。大啲嘅電容器，好似用喺微波爐、空調單元同埋醫療除顫器嘅電容器，都可能有內建嘅放電電阻器，喺冇電之後幾秒內將儲存嘅能量散到安全水平。高壓電容器係喺接線位短路嘅情況下儲存，嚟保護佢哋唔受介電質吸收或者電容器可能會由靜電荷或者經過嘅天氣事件度攞到嘅瞬態電壓嘅潛在危險電壓影響。

一啲舊、大嘅油浸紙或者膠薄膜電容器包含多氯聯苯。已知廢棄嘅PCBs可能會洩漏到地下水，喺堆填區下面。包含PCBs嘅電容器標籤做包含「Askarel」同埋其他幾個商品名。裝住PCB嘅紙電容器喺好舊（1975年之前）嘅螢光燈鎮流器同埋其他應用度搵到。

電容器喺受到超過佢哋額定值嘅電壓或者電流，或者喺極化電容器嘅情況下，反極性施加嘅時候，可能會災難性故障。故障可能會產生電弧，電弧會加熱同埋汽化介電液，搞到積埋加壓嘅氣體，可能會搞到膨脹、破裂或者爆炸。大啲嘅電容器可能有通風口或者差唔多嘅機制，嚟喺發生故障嗰陣俾呢啲壓力釋放。用喺射頻或者持續大電流應用度嘅電容器可能會過熱，尤其係喺電容器捲筒嘅中心。用喺高能量電容器組入面嘅電容器可能會喺一粒電容器短路嗰陣勁爆炸，搞到儲喺組其餘部分嘅能量突然倒落壞咗嗰粒度。高壓真空電容器甚至喺正常運行期間都會產生軟X射線。適當嘅封閉、熔斷同埋預防性維護可以幫手將呢啲危險減到最細。

高壓電容器可能會因為預充電而得益，嚟限制高壓直流電(HVDC)電路開機嗰陣嘅湧入電流。呢個延長咗組件嘅壽命，可能會減輕高壓危險。

* 脹咗嘅電解電容器。頂部嘅通風口俾喺發生故障嗰陣積埋嘅加壓氣體釋放，防止佢爆炸。
* 呢粒嚟自除顫器嘅高能量電容器喺接線位之間駁咗個電阻器嚟做安全嘢，嚟消散儲住嘅能量。
* 一粒爆炸咗嘅電解電容器，顯示紙同埋金屬箔片嘅碎片

## 睇埋

電容錶

電容瘟疫

電位移場

電致發光

電容器生產商一覽

## 註解

## 攷

### 參攷書

Dorf, Richard C.; Svoboda, James A. (2001). *Introduction to Electric Circuits* (第5版). New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-47138689-6.

Philosophical Transactions of the Royal Society LXXII, Appendix 8, 1782 (伏打創造咗*電容器*呢個詞)

Ulaby, Fawwaz Tayssir (1999). *Fundamentals of Applied Electromagnetics* (第2版). Upper Saddle River, New Jersey, USA: Prentice Hall. ISBN 978-0-13011554-6.

Schroder, Dieter K. (2006). *Semiconductor Material and Device Characterization* (第3版). Wiley. p. 270 *ff*. ISBN 978-0-47173906-7.

Sze, Simon M.; Ng, Kwok K. (2006). *Physics of Semiconductor Devices* (第3版). Wiley. ISBN 978-0-47006830-4.

## 睇埋

*Tantalum and Niobium-Based Capacitors – Science, Technology, and Applications*; 1st Ed; Yuri Freeman; Springer; 120 pages; 2018; ISBN 978-3-31967869-6.

*Capacitors*; 1st Ed; R. P. Deshpande; McGraw-Hill; 342 pages; 2014; ISBN 978-0-07184856-5.

*The Capacitor Handbook*; 1st Ed; Cletus Kaiser; Van Nostrand Reinhold; 124 pages; 1993; ISBN 978-9-40118092-4.

*Understanding Capacitors and their Uses*; 1st Ed; William Mullin; Sams Publishing; 96 pages; 1964. (archive)

*Fixed and Variable Capacitors*; 1st Ed; G. W. A. Dummer and Harold Nordenberg; Maple Press; 288 pages; 1960. (archive)

*The Electrolytic Capacitor*; 1st Ed; Alexander Georgiev; Murray Hill Books; 191 pages; 1945. (archive)

## 出面網頁

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The First Condenser – A Beer Glass – SparkMuseum

How Capacitors Work – Howstuffworks

Capacitor Tutorial