电容器是一种储存电荷的无源电子元件，其基本特性主要体现在以下几个方面：
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电容量（Capacitance）
- 定义： 衡量电容器储存电荷能力的物理量，用符号 C 表示。
- 单位： 法拉，简称法（F）。常用单位有微法（μF, 10⁻⁶ F）、纳法（nF, 10⁻⁹ F）、皮法（pF, 10⁻¹² F）。
- 物理意义： C = Q / V。电容值（C）等于电容器两极板所带的电荷量（Q）与两极板之间的电位差（电压 V）的比值。电容值越大，在相同电压下储存的电荷越多。电容值主要取决于电极板面积（A）、板间距离（d）和介电材料（决定介电常数 ε）。
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电压承受能力（额定电压/工作电压）
- 定义： 电容器能够安全可靠工作的最高直流电压或峰值交流电压。
- 重要性： 超过额定电压可能导致介电材料击穿（绝缘失效），造成电容器永久损坏甚至爆炸。
- 标识： 通常在电容器的外壳上有明确标注。
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充放电特性
- 充电： 当对电容器施加电压时，电荷开始积累在两个极板上（电子在一个极板聚集，正电荷在另一极板聚集）。电压和电荷量从零逐渐增加到电源电压值。
- 放电： 当移除外部电源并将电容器两端连通时，积累的电荷开始流动，释放储存的电能。电压和电荷量从初始值逐渐下降至零。
- 瞬态过程： 电容器的充放电过程不是瞬间完成的，而是按指数规律变化。其速度由时间常数 τ（tau） 决定， *τ = R C** (R为串联电路中的电阻值，C为电容量)。τ 越大，充放电越慢。
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隔直流通交流
- 直流（DC）： 在稳定直流电路中，一旦电容器充电完成（达到电源电压），电路中的电流就会停止（除非常小的漏电流）。电容器对直流电呈现为开路（高阻抗），起到隔离直流的作用。
- 交流（AC）： 在交流电路中，由于电压和电流方向不断变化，电容器会随着电压的变化而不断地进行充放电，从而在电路中形成持续的交流电流。电容器对交流电呈现一定的阻碍作用，这种阻碍称为容抗 (Xc)。
- 容抗 (Xc)： 电容器对交流电流的阻碍能力，计算公式为 Xc = 1 / (2πfC)。其中：
f是交流信号的频率（赫兹，Hz）C是电容值（法拉，F）π是圆周率（≈3.1416）
- 关键点： 容抗与电容值 C 和交流信号的频率 f 成反比。电容越大，频率越高，容抗越小，允许通过的交流电流越大。反之，电容越小，频率越低，容抗越大。这就是电容“通高频、阻低频”的原因。
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储能
- 定义： 电容器存储电荷的过程就是储存电场能的过程。
- 能量公式： 电容器储存的能量（E）计算公式为 E = ½ C V²。
C是电容值（法拉，F）V是电容器两端的电压（伏特，V）
- 特点： 储存的能量与电容值成正比，与电压的平方成正比。因此提高电容或提高电压（但不能超过额定电压）都可以增加储能。
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寄生特性（实用角度上的重要特性）
- 等效串联电阻（ESR）： 实际电容器的电极材料和引线都存在电阻，这个电阻串联在理想电容器上，称为 ESR。ESR 会造成发热（功率损耗）和影响高频滤波效果。
- 等效串联电感（ESL）： 元件的引线和内部结构会引入微小的电感，串联在理想电容器上，称为 ESL。在高频应用中，ESL 会降低电容器的自谐振频率，限制其高频性能。
- 漏电流： 理想的介电材料是完美的绝缘体，实际的材料在施加电压时会有极微弱的电流流过，称为漏电流。这会导致电容器缓慢地自我放电。
- 损耗角正切（tanδ/DF）： 综合表征电容器能量损耗（包括介电损耗和等效串联电阻损耗）的参数。值越大，电容器效率越低。
- 温度系数： 电容值随温度变化的特性（通常用ppm/°C表示）。
总结来说，电容器的核心基本特性是其储存电荷的能力（电容量）、电压承受能力、特定的充放电规律、对直流电和交流电的不同响应（隔直流、通交流、容抗）、以及储存电能的能力。 在实际选择和使用中，还必须考虑额定电压、容抗大小、漏电流、ESR、ESL、损耗和温漂等实际存在的寄生参数影响。
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带你了解电容器的分类和基本特性
一、电容器的模型 实际的电容器模型如下： 二、电容器的关键参数 三、ESR和ESL对电容器频率响应的影响 四、电容器类型原作者：徐家林 老徐的技术专栏
随行者011011
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huazhe
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bigcap1234
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工商网监
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