- 教你成為一流汽車電工（第二版）
- 周曉飛
- 1737字
- 2019-04-17 11:18:11
第二節 汽車電工基本元件
一、電容器和電容
19.電容器是怎樣工作的？
電容器和電阻在汽車中大量使用，汽車上的控制模塊都離不開電容器。
電容器是一個能夠存儲電荷或電能的元件。 最簡單的電容器由兩個對置的金屬板和金屬板之間的一個絕緣體組成（圖1-13）。
圖1-13 電容器
如圖1-14所示，圖中給出了電容器的充電和放電過程。通過開關閉合將一個直流電壓電源連到電容器上時，就會進行電荷轉移。電容器一個金屬板上電子過剩（負電荷），另一個金屬板上的電子不足（正電荷）。
圖1-14 電容器的充電和放電
1—直流電壓電源；2—開關；3—電流表；4—電阻；5—電容器
短時內流過一股充電電流，直至電容器充滿電。該電流可用電流表測量。
電容器充滿電時不再有電流流過（電流表顯示0），即使之后電壓電源仍保持連接狀態。隨后電容器阻斷直流電流，即電容器電阻變為無限大。
電容器與直流電壓電源斷開后電容器仍保持充電狀態，即兩個金屬板之間存在電子差。電容器存儲了電能。
20.電容器充電/放電有什么特性？
通過改變開關位置使電容器短路時，放電電流朝反方向流動。直至兩個金屬板重新為電中性，或電阻內的電能轉化為熱能時，放電電流停止流動。電容器充電/放電期間的電壓和電流曲線特性示意圖見圖1-15。
圖1-15 電容器充電/放電期間的電壓和電流曲線特性示意圖
電工知識
電容器充電過程開始時的電流較高，而電壓較低或為0。隨著電容器充電過程的進行，電流越來越小，電壓越來越大。
電容器充滿電時不再有電流經過。電壓達到電壓電源值。
電容器開始放電時電流較高，但與充電時的流動方向相反。電壓開始時為最大值，然后隨電容器放電而不斷降低。電容器完全放電后不再有電流經過，電容器金屬板之間沒有電勢差。如果單位時間內充電和放電過程的數量增加，例如通過施加交流電壓，則單位時間內的充電和放電電流數量就會增大，因此單位時間內的電流平均值也會增大。因此電容器內的電流變大，即電容器電阻明顯減小（電容性電抗）。電容器在車輛上作為短時電荷存儲器使用，用于電壓濾波和減小過壓峰值。
21.電容器有哪幾種類型？
（1）非極化電容器
非極化電容器的兩個接頭相同，即可以相互調換。非極化電容器可用直流或交流電壓驅動。
（2）極化電容器
極化電容器有一個正極接頭和一個負極接頭。這兩個接頭不能互換。極化電容器不能用交流電壓驅動。
（3）紙質或包層電容器
將一層或多層石蠟或油紙放在兩個金屬膜之間（幾微米厚），用復合密封劑或填充劑將包層密封起來，以防造成機械損傷（圖1-16）。
圖1-16 紙質或包層電容器
（4）陶瓷電容器
此類電容器使用陶瓷作為電介質，陶瓷上燒結有金屬銀作為電極。鈦電容是這類電容器的代表，并且通過與其他電容器和線圈組合使用，即使溫度發生變化，這種電容器都可以達到一個恒定的諧振頻率。
（5）電解電容器
此類電容器中，通過電解作用在鋁片上形成一層極薄的氧化膜。浸有電解液的紙或紙網夾在這些薄膜之間，形成正電極。鋁片形成負電極。由于電解電容器使用極薄的氧化膜作為電介質，因此具有較大的電容。
22.什么是電容？
電容器的存儲能力稱為電容。電容的單位是法拉（F）。
電工知識
計算充電和放電時間時，需要電容器充電電流經過的電阻阻值和電容器電容值。施加的電壓大小對充電時間沒有影響。電容器電容C越小、電阻R越小，充電過程越快。
23.電容器串聯是怎樣的？
電容器與電阻相似，電容器也可并聯和串聯。
電容器串聯：將電容器依次連接在一起且相同電流經過所有電容器時，為串聯形式。總電壓Utotal分布在串聯電容器上。局部電壓之和等于總電壓。最小電容上的電壓降最大；最大電容上的電壓降最小（圖1-17）。
圖1-17 電容器串聯
電工知識
串聯電路的總電容小于最小的單個電容。每增加一個串聯電容器，總電容就會隨之減小。
24.電容器并聯是怎樣的？
電容器并聯時，施加在所有電容器上的電壓都相同。電容器通常采用并聯方式，以增大電容。
因為通過電流為電容器充電，所以所有電容器的總電容大于所有單個電容器的電容。總電容等于單個電容之和（圖1-18）。
圖1-18 電容器并聯
25.電容器在汽車上是怎樣運用的？
例如，如圖1-19所示汽車車內照明燈關閉延遲。
圖1-19 車內照明燈關閉延遲電路
電容器C與繼電器的線圈并聯在一起。因此，釋放開關后仍有電流通過繼電器，從而通過照明燈。通過繼電器的勵磁線圈使電容器放電后，繼電器就會關閉照明燈電路，照明燈電流在開關釋放后延遲一小段時間才中斷。