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穿心電容的機(jī)理與電氣功能
顧名思意，可以作這樣的形象理解：所謂穿心電容（capacitor）就是能夠儲(chǔ)存電荷的“容器”。只不過這種“容器”是一種特殊的物質(zhì)——電荷（charge），而且其所存儲(chǔ)的正負(fù)電荷等量地分布于兩塊不直接導(dǎo)通的導(dǎo)體板上。至此，我們就可以描述穿心電容的基本結(jié)構(gòu)：兩塊導(dǎo)體板（通常為金屬板）中間隔以電介質(zhì)（dielectric）。即構(gòu)成穿心電容的基本模型。
了解了穿心電容的基本構(gòu)造后，可能會(huì)產(chǎn)生這樣的問題：電容從何而來？電容的物理意義為何？穿心電容的主要參數(shù)有哪些？穿心電容在電子線路中起哪些作用？下面我們將對(duì)上述問題一一作出解答。
眾所周知，空間中的一個(gè)帶電體具有兩個(gè)電參數(shù)：電荷電量Q和電位勢(shì)U。而這兩者的比值（Q/U）表現(xiàn)出一種有趣的規(guī)律：這個(gè)比值僅與帶電體本身的尺寸、形狀及其所處的空間環(huán)境有關(guān)，而與帶電體所帶電荷的多少無關(guān)。也就是說，帶電體所帶電荷與其電位勢(shì)的比值表征了帶電體及其周圍環(huán)境所構(gòu)成的系統(tǒng)的一種固有屬性，我們把此比值稱為電容量，以C(=Q/U)來表示。電容量也可以理解為帶電體（電位勢(shì)一定的情況下）容納電荷的能力。
我們通過兩個(gè)例子來了解電容量C的計(jì)算方法：
（1）真空中孤立帶電球（R=r0）的電容量如何計(jì)算？設(shè)孤立電荷的電量Q=q，其相對(duì)于無窮遠(yuǎn)處的電位勢(shì)U=q/(4πε0r0)，則其電容量C=Q/U=4πε0r0。從計(jì)算結(jié)果可以看出，電容量只與帶電體的本體尺寸，形狀和所處的空間環(huán)境有關(guān)，而與所帶電量無關(guān)。
（2）穿心電容的電容量計(jì)算方法。所謂平行板穿心電容是指兩塊相對(duì)平行的金屬板中間隔以相對(duì)介電常數(shù)為εr、厚度為d的電介質(zhì)所構(gòu)成的電子元件。設(shè)平行板穿心電容儲(chǔ)存的電荷Q=q，則正負(fù)極板的電荷分別為＋q、－q，兩極板間的電位差為u。平行板穿心電容可以看作是兩個(gè)孤立帶電體穿心電容串聯(lián)構(gòu)成。設(shè)正極板相對(duì)于無窮遠(yuǎn)處的電位U＋=u＋，則負(fù)極板的電位U－=u＋－u。正負(fù)極板具有的電容量分別為＋q/u＋，－q/(u＋－u)。
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