電容q值是什么？電容q值公式,電容原理-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-11-21
電容的Q值（或稱為電荷量）是指電容器中存儲的電荷量。電容器存儲的電荷量與電容器的電容量C和電壓V有關，可以用以下公式來表示：Q=C?V 其中，Q表示電荷量，C表示電容量，V表示電壓。
這個公式的意義是，電容器的電荷量與電容量成正比，電壓成比例。可以理解為，電容器的電荷量取決于兩個因素：其本身的電容量和所施加的電壓。
如果電容量較大，電容器能存儲的電荷量就越多；如果電壓較高，電容器中存儲的電荷量也會隨之增加。需要注意的是，電容器內的電荷量可以隨著時間的變化而變化，具體取決于電路中的電流。當電容器接入電路中后，電荷量會隨著時間的推移而增加或減少，直到達到穩態。
電容的功能就是以電場能的形式儲存電能量。以平行板電容器為例，簡單介紹下電容的基本原理。
上圖所示，在兩塊距離較近、相互平行的金屬平板上(平板之間為電介質)加載一個直流電壓；穩定后，與電壓正極相連的金屬平板將呈現一定量的正電荷，而與電壓負極相連的金屬平板將呈現相等量的負電荷；這樣，兩個金屬平板之間就會形成一個靜電場，所以電容是以電場能的形式儲存電能量，儲存的電荷量為Q。
電容儲存的電荷量Q與電壓U和自身屬性(也就是電容值C)有關，也就是Q=U*C。根據理論推導，平行板電容器的電容公式如下：
理想電容內部是介質(Dielectric)，沒有自由電荷，不可能產生電荷移動也就是電流，那么理想電容是如何通交流的呢？
通交流
電壓可以在電容內部形成一個電場，而交流電壓就會產生交變電場。根據麥克斯韋方程組中的全電流定律：
即電流或變化的電場都可以產生磁場，麥克斯韋將ε(?E/?t)定義為位移電流，是一個等效電流，代表著電場的變化。(這里電流代表電流密度，即J)
設交流電壓為正弦變化，即：
實際位移電流等于電流密度乘以面積：
所以電容的容抗為1/ωC，頻率很高時，電容容抗會很小，也就是通高頻。
電容在通交流的時候，內部的電場和磁場在相互轉換。
隔直流
直流電壓不隨時間變化，位移電流ε(?E/?t)為0，直流分量無法通過。
實際電容等效模型
實際電容的特性都是非理想的，有一些寄生效應；因此，需要用一個較為復雜的模型來表示實際電容，常用的等效模型如下：
由于介質都不是絕對絕緣的，都存在著一定的導電能力；因此，任何電容都存在著漏電流，以等效電阻Rleak表示；
電容器的導線、電極具有一定的電阻率，電介質存在一定的介電損耗；這些損耗統一以等效串聯電阻ESR表示；
電容器的導線存在著一定的電感，在高頻時影響較大，以等效串聯電感ESL表示；
另外，任何介質都存在著一定電滯現象，就是電容在快速放電后，突然斷開電壓，電容會恢復部分電荷量，以一個串聯RC電路表示。
大多數時候，主要關注電容的ESR和ESL。
品質因數(Quality Factor)
和電感一樣，可以定義電容的品質因數，也就是Q值，也就是電容的儲存功率與損耗功率的比：
Qc=(1/ωC)/ESR
Q值對高頻電容是比較重要的參數。
自諧振頻率(Self-Resonance Frequency)
由于ESL的存在，與C一起構成了一個諧振電路，其諧振頻率便是電容的自諧振頻率。在自諧振頻率前，電容的阻抗隨著頻率增加而變小；在自諧振頻率后，電容的阻抗隨著頻率增加而變小，就呈現感性。
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