電容（Capacitance）亦稱作“電容量”，是指在給定電位差下自由電荷的儲藏量，記為C，國際單位是法拉（F）。一般來說，電荷在電場中會受力而移動，當導體之間有了介質，則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上，造成電荷的累積儲存，儲存的電荷量則稱為電容。
電容是指容納電荷的能力。任何靜電場都是由許多個電容組成，有靜電場就有電容，電容是用靜電場描述的。一般認為：孤立導體與無窮遠處構成電容，導體接地等效於接到無窮遠處，並與大地連線成整體。
電容（或稱電容量）是表現電容器容納電荷本領的物理量。電容從物理學上講，它是一種靜態電荷存儲介質，可能電荷會永久存在，這是它的特徵，它的用途較廣，它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用於電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、濾波、補償、充放電、儲能、隔直流等電路中。
基本介紹
- 中文名：電容
- 外文名：Capacitance
- 別名：電容量
- 國際單位：法拉
- 單位符號：F
- 套用領域：電子、電力
- 作用：濾波、耦合、諧振、濾波、補償、充放電、儲能、隔直流等電路
- 物理量符號：C
定義,單位及轉換,計算公式,電容的作用,萬用表檢測電容,電容的種類,
定義
電容器所帶電量Q與電容器兩極間的電壓U的比值，叫電容器的電容。在電路學裡，給定電勢差，電容器儲存電荷的能力，稱為電容（capacitance），標記為C。採用國際單位制，電容的單位是法拉（farad），標記為F。
純電容的交流電路
電容的符號是C。
單位及轉換
1法拉（F）= 10^3毫法（mF）=10^6微法（μF）=10^9納法（nF）=10^12皮法（pF）=10^15fF
電容與電池容量的關係：
1伏安時=1瓦時=3600焦耳
W=0.5CUU
計算公式
一個電容器，如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏，這個電容器的電容就是1法拉，即：C=Q/U 。但電容的大小不是由Q（帶電量）或U（電壓）決定的，即電容的決定式為：C=εrS/4πkd 。其中，εr是相對介電常數，S為電容極板的正對面積，d為電容極板的距離，k則是靜電力常量。常見的平行板電容器，電容為C=εS/d（ε為極板間介質的介電常數，ε=εrε0，ε0=1/4πk,S為極板面積，d為極板間的距離）。
定義式：
電容器的電勢能計算公式：E=C*（U^2）/2=QU/2=（Q^2）/2C
多電容器並聯計算公式：C=C1+C2+C3+…+Cn
多電容器串聯計算公式：1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn
三電容器串聯：C=（C1*C2*C3）/（C1*C2+C2*C3+C1*C3）
電容的作用
1）旁路
2）去耦
去耦，又稱解耦。從電路來說， 總是可以區分為驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大， 驅動電路要把電容充電、放電， 才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候， 電流比較大， 這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流，由於電路中的電感，電阻（特別是晶片管腳上的電感）會產生反彈，這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作，這就是所謂的“耦合”。
去耦電容就是起到一個“電池”的作用，滿足驅動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾，在電路中進一步減小電源與參考地之間的高頻干擾阻抗。
將旁路電容和去耦電容結合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去耦合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關噪聲提供一條低阻抗泄放途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據諧振頻率一般取0.1μF、0.01μF 等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是10μF 或者更大，依據電路中分布參數、以及驅動電流的變化大小來確定。旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。這是他們的本質區別。
3）濾波
從理論上（即假設電容為純電容）說，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。但實際上超過1μF 的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容並聯了一個小電容，這時大電容濾低頻，小電容濾高頻。電容的作用就是通交流隔直流，通高頻阻低頻。電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中，大電容（1000μF）濾低頻，小電容（20pF）濾高頻。曾有網友形象地將濾波電容比作“水塘”。由於電容的兩端電壓不會突變，由此可知，信號頻率越高則衰減越大，可很形象的說電容像個水塘，不會因幾滴水的加入或蒸發而引起水量的變化。它把電壓的變動轉化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩衝了電壓。濾波就是充電，放電的過程。
4）儲能
儲能型電容器通過整流器收集電荷，並將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40～450VDC、電容值在220～150 000μF 之間的鋁電解電容器是較為常用的。根據不同的電源要求，器件有時會採用串聯、並聯或其組合的形式， 對於功率級超過10KW 的電源，通常採用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
萬用表檢測電容
用數字萬用表檢測電容器，可按以下方法進行。
一、用電容檔直接檢測
某些數字萬用表具有測量電容的功能，其量程分為2000p、20n、200n、2μ和20μ五檔。測量時可將已放電的電容兩引腳直接插入錶板上的Cx插孔，選取適當的量程後就可讀取顯示數據。
2000p檔，宜於測量小於2000pF的電容；20n檔，宜於測量2000pF至20nF之間的電容；200n檔，宜於測量20nF至200nF之間的電容；2μ檔，宜於測量200nF至2μF之間的電容；20μ檔，宜於測量2μF至20μF之間的電容。
經驗證明，有些型號的數字萬用表（例如DT890B+）在測量50pF以下的小容量電容器時誤差較大，測量20pF以下電容幾乎沒有參考價值。此時可採用並聯法測量小值電容。方法是：先找一隻220pF左右的電容，用數字萬用表測出其實際容量C1,然後把待測小電容與之並聯測出其總容量C2，則兩者之差（C1－C2）即是待測小電容的容量。用此法測量1～20pF的小容量電容很準確。
二、用電阻檔檢測
實踐證明，利用數字萬用表也可觀察電容器的充電過程，這實際上是以離散的數字量反映充電電壓的變化情況。設數字萬用表的測量速率為n次/秒，則在觀察電容器的充電過程中，每秒鐘即可看到n個彼此獨立且依次增大的讀數。根據數字萬用表的這一顯示特點，可以檢測電容器的好壞和估測電容量的大小。下面介紹的是使用數字萬用表電阻檔檢測電容器的方法，對於未設定電容檔的儀表很有實用價值。此方法適用於測量0.1μF～幾千微法的大容量電容器。
三、用電壓檔檢測
用數字萬用表直流電壓檔檢測電容器，實際上是一種間接測量法，此法可測量220pF～1μF的小容量電容器，並且能精確測出電容器漏電流的大小。
電容的種類
無極性可變電容 | 製作工藝 | 可旋轉動片為陶瓷片表面鍍金屬薄膜，定片為鍍有金屬膜的陶瓷底；動片為同軸金屬片，定片為有機薄膜片作介質 |
優點 | 容易生產，技術含量低。 | |
缺點 | 體積大，容量小 | |
用途 | 改變震盪及諧振頻率電路。調頻、調幅、發射/接收電路 | |
無極性無感CBB電容 | 製作工藝 | 2層聚丙乙烯塑膠和2層金屬箔交替夾雜然後捆綁而成。 |
優點 | 無感，高頻特性好，體積較小 | |
缺點 | 不適合做大容量，價格比較高，耐熱性能較差。 | |
用途 | 耦合/震盪，音響，模擬/數字電路，高頻電源濾波/退耦 | |
無極性CBB電容 | 製作工藝 | 2層聚乙烯塑膠和2層金屬箔交替夾雜然後捆綁而成。 |
優點 | 有感，高頻特性好，體積較小 | |
缺點 | 不適合做大容量，價格比較高，耐熱性能較差。 | |
用途 | 耦合/震盪，模擬/數字電路，電源濾波/退耦 | |
無極性瓷片電容 | 製作工藝 | 薄瓷片兩面渡金屬膜銀而成。 |
優點 | 體積小，耐壓高，價格低，頻率高（有一種是高頻電容） | |
缺點 | 易碎，容量低 | |
用途 | 高頻震盪、諧振、退耦、音響 | |
無極性雲母電容 | 製作工藝 | 雲母片上鍍兩層金屬薄膜 |
優點 | 容易生產，技術含量低。 | |
缺點 | 體積大，容量小， | |
用途 | 震盪、諧振、退耦及要求不高的電路無極性獨石電容體積比CBB更小，其他同CBB，有感模擬/數字電路信號旁路/濾波，音響 | |
有極性電解電容 | 製作工藝 | 兩片鋁帶和兩層絕緣膜相互層疊，轉捆後浸在電解液中。 |
優點 | 容量大。 | |
缺點 | 高頻特性不好。 | |
用途 | 低頻級間耦合、旁路、退耦、電源濾波、音響 | |
鉭電容 | 製作工藝 | 用金屬鉭作為正極，在電解質外噴上金屬作為負極。 |
優點 | 穩定性好，容量大，高頻特性好。 | |
缺點 | 造價高。 | |
用途 | 高精度電源濾波、信號級間耦合、高頻電路、音響電路 | |
聚酯（滌綸）電容 | 符號 | CL |
電容量 | 40p--4u | |
額定電壓 | 63--630V | |
主要特點 | 小體積，大容量，耐熱耐濕，穩定性差 | |
套用 | 對穩定性和損耗要求不高的低頻電路 | |
聚苯乙烯電容 | 符號 | CB |
電容量 | 10p--1u | |
額定電壓 | 100V--30KV | |
主要特點 | 穩定，低損耗，體積較大 | |
套用 | 對穩定性和損耗要求較高的電路 | |
聚丙烯電容 | 符號 | CBB |
電容量 | 1000p--10u | |
額定電壓 | 63--2000V | |
主要特點 | 性能與聚苯相似但體積小，穩定性略差 | |
套用 | 代替大部分聚苯或雲母電容，用於要求較高的電路 | |
雲母電容 | 符號 | CY |
電容量 | 10p--0.1u | |
額定電壓 | 100V--7kV | |
主要特點 | 高穩定性，高可靠性，溫度係數小 | |
套用 | 高頻振盪，脈衝等要求較高的電路 | |
高頻瓷介電容 | 符號 | CC |
電容量 | 1--6800p | |
額定電壓 | 63--500V | |
主要特點 | 高頻損耗小，穩定性好 | |
套用 | 高頻電路 | |
低頻瓷介電容 | 符號 | CT |
電容量 | 10p--4.7u | |
額定電壓 | 50V--100V | |
主要特點 | 體積小，價廉，損耗大，穩定性差 | |
套用 | 要求不高的低頻電路 | |
玻璃釉電容 | 符號 | CI |
電容量 | 10p--0.1u | |
額定電壓 | 63--400V | |
主要特點 | 穩定性較好，損耗小，耐高溫（200度） | |
套用 | 脈衝、耦合、旁路等電路 | |
鋁電解電容 | 符號 | CD |
電容量 | 0.47--10000u | |
額定電壓 | 6.3--450V | |
主要特點 | 體積小，容量大，損耗大，漏電大 | |
套用 | 電源濾波，低頻耦合，去耦，旁路等 | |
鉭電解電容（CA）、鈮電解電容（CN） | 電容量 | 0.1--1000u |
額定電壓 | 6.3--125V | |
主要特點 | 損耗、漏電小於鋁電解電容 | |
套用 | 在要求高的電路中代替鋁電解電容 | |
空氣介質可變電容器 | 可變電容量 | 100--1500p |
主要特點 | 損耗小，效率高；可根據要求製成直線式、直線波長式、直線頻率式及對數式 等 | |
套用 | 電子儀器，廣播電視設備等 | |
薄膜介質可變電容器 | 可變電容量 | 15--550p |
主要特點 | 體積小，重量輕；損耗比空氣介質的大 | |
套用 | 通訊，廣播接收機等 | |
薄膜介質微調電容器 | 可變電容量 | 1--29p |
主要特點 | 損耗較大，體積小 | |
套用 | 收錄機，電子儀器等電路作電路補償 | |
陶瓷介質微調電容器 | 可變電容量 | 0.3--22p |
主要特點 | 損耗較小，體積較小 | |
套用 | 精密調諧的高頻振盪迴路 |
