静电电容
关于电容换算
电容衡量元件储存电荷的能力。施加电压后,电容器会积累电荷;电容越大,每伏特所能储存的电荷就越多。Q = CV 这一关系把电荷(库仑)、电容(法拉)和电压(伏特)联系起来。电容器在电子设备中无处不在,从电源滤波、信号耦合,到定时电路,再到相机闪光灯和电动汽车的储能,都离不开它。
国际单位是法拉(F),但对多数应用来说,1 法拉是个极大的量。用传统工艺实现它,需要大得不现实的极板或特殊的介质材料。实际使用的电容器通常以微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)为单位。采用电化学双电层技术的超级电容器出现后,法拉量级终于变得切实可用,在需要快速充放电的场合弥补了常规电容器与电池之间的空白。
本转换器涵盖电子、电力系统和电气工程中使用的所有标准电容单位。
常用电容换算
| 从 | 到 | 乘以 |
|---|---|---|
| F | mF | 1,000 |
| F | μF | 10⁶ |
| μF | F | 10⁻⁶ |
| μF | nF | 1,000 |
| nF | μF | 0.001 |
| nF | pF | 1,000 |
| pF | nF | 0.001 |
| μF | pF | 10⁶ |
| pF | μF | 10⁻⁶ |
电容单位参考
法拉(F) – 国际单位,表示每伏特电位差储存 1 库仑电荷。以开创电磁感应和电化学研究的迈克尔·法拉第命名。1 法拉是个异常大的量:极板间距 1mm 的平行板电容器要达到 1 F,极板面积得有一个足球场那么大。只有超级电容器才能在实用体积内达到法拉级,用于储能时可达数千法拉。
微法(μF) – 10⁻⁶ F,是电力电子中的主力单位。电解电容(1-10,000 μF)用于平滑电源纹波。电机运行电容(10-50 μF)为交流电机提供相移。这一量级的薄膜电容用于音频分频器和功率因数补偿。早期标注有时用 MF 或 MFD 表示微法,这并不规范,但仍会遇到。
纳法(nF) – 10⁻⁹ F,介于微法和皮法之间。常见值:去耦用 100 nF(0.1 μF),音频音调电路用 10-47 nF,射频滤波用 1-10 nF。nF 这个单位减少了 μF 与 pF 之间的混淆。欧洲的电容标注常直接使用 nF,而美国的标注可能用 μF 的小数形式。
皮法(pF) – 10⁻¹² F,是射频和高频工作的关键单位。典型值:振荡器调谐用 10-100 pF,天线微调用 0.5-20 pF,GHz 滤波网络用个位数 pF。PCB 走线和元件引脚之间的寄生电容也以皮法计量,在射频频段至关重要。
毫法(mF) – 10⁻³ F,相对少见,但会出现在大容量电解电容和小型超级电容上。注意:早期电路图有时用“mF”表示微法,务必结合上下文确认。现代用法中 mF 严格表示毫法(0.001 F)。