第1章 電解電容器的發展

1.1 電容器的來源

眾所周知，電容器是三大無源元件（電阻、電容、電感）之一，是電氣技術領域、電子技術領域不可或缺的元件。但是，在電容器應用的初期，電氣技術尚處于黎明前的一絲曙光時，電容器基本無用武之地。因此，最早的電容器除了科學實驗、科學研究，就是用來娛樂。

1.最早的電容器用于娛樂

最早的電容器是“萊頓瓶”，如圖1-1所示，即在玻璃瓶的內外壁敷上錫箔，形成兩個電極。

1745年，荷蘭萊頓大學的教授Musschenbroek（1692—1761）在做電學實驗時，無意中使一個帶了電的鐵釘掉進玻璃瓶里，他以為要不了多久，鐵釘所帶的電就會跑掉，過了一會兒，他想把鐵釘取出來，可當他一只手拿起桌上的瓶子，另一只手剛碰到鐵釘時，突然感到一種電擊式的振動。這到底是鐵釘上的電沒有跑掉，還是自己的神經太敏感呢？于是，他又照著剛才的做法重復做了幾次，而每次的實驗結果都和第一次相同，因此他非常高興地得到一個結論：把帶電的物體放在玻璃瓶里，電就不會跑掉，這樣就可把電儲存起來。

另一本書中是這樣記載的：1745年，荷蘭萊頓大學的教授Musschenbroek（1692—1761）發明了萊頓瓶。他做了這樣一個實驗：把一支槍管懸在空中，將起電機跟槍管連接，讓助手握住玻璃瓶，自己搖起電機，這時他的助手另一只手不小心觸及槍管，突然感覺到一次強烈的電擊以致喊叫起來。于是他與助手互換位置，助手搖起電機，自己一手握瓶，一手去碰槍管，強烈的電擊使他以為：這下我可完蛋了！他的結論是：把帶電體放在玻璃瓶內可以把電保存下來，只是當時他不清楚是瓶子還是瓶子里的水起到保存電的作用。

在當時，萊頓瓶僅僅是娛樂工具或玩具。因為在那個年代，電容器還沒有用處。

這些電學示范中規模最大的應是1748年，法國人諾萊特（1700—1770）在巴黎圣母院外面表演給法國國王路易十五的皇室成員看的700人表演。他讓700個人手拉手排成一行，排頭的人用手握住萊頓瓶，排尾的人用手握住萊頓瓶的引線，然后他用起電機讓萊頓瓶起電。當搖動起電機的一瞬間，這700個人因受電擊幾乎同時跳起來，如圖1-2所示，這讓在場的人無不目瞪口呆！

2.電氣技術和電子技術使得電容器步入實用

真空管帶來了無線電技術革命，1912年應用真空管實現了實用化的電子電路，電容器開始有了越來越多的應用，出現了各類介質的電容器，如空氣電容器、真空電容器、云母電容器、紙介電容器、陶瓷電容器、電解電容器、有機薄膜電容器等。

電容器的第一個應用是作為諧振、定時類元件，常見于最初的無線電發射與接收的電子設備。

電容器的第二個應用是在將工頻交流電轉換為直流電的過程中對整流后的“直流”電壓進行“平滑”使之滿足應用需求。在這種狀態下，需要比較大的電容量和足夠的工作電壓。

電容器的第三個應用是作為電源旁路，將電子電路工作時向直流電源索取的交流電流分量旁路，確保電子電路的直流電源質量。

電容器的第四個應用是對交流電網的無功補償，在現代電力電子技術興起前，無功補償電容器產值最高。

對于電解電容器，由于有極性的限制，絕大多數應用于直流電壓狀態，至少端電壓不可反極性。因此，對于上述四個應用中的第二個應用，電解電容器是最佳的選擇。第三個應用通常也需要電解電容器。