結構、外形與符號
電容器是一種可以儲存電荷的元器件。相距很近且中間隔有絕緣介質（如空氣、紙和陶瓷等）的兩塊導電極板就構成了電容器 。固定電容器的結構、外形與電路符號如圖3-1所示。
圖3-1電容器
主要引數
電容器主要引數有標稱容量、允許誤差、額定電壓和絕緣電阻等。
（1）容量與允許誤差
電容器能儲存電荷，其儲存電荷的多少稱為容量。這一點與蓄電池類似，不過蓄電池儲存電荷的能力比電容器大得多。電容器的容量越大，儲存的電荷越多。電容器的容量大小與下面的因素有關。
兩導電極板相對面積。 相對面積越大，容量越大。
兩極板之間的距離。 極板相距越近，容量越大。
兩極板中間的絕緣介質。 在極板相對面積和距離相同的情況下，絕緣介質不同的電容器，其容量不同。
電容器的容量單位有法拉（F）、毫法（mF）、微法（ F）、納法（nF）和皮法（pF），它們的關係是
1F=10 3 mF=10 6 F=10 9 nF=10 12 pF
標註在電容器上的容量稱為標稱容量。允許誤差是指電容器標稱容量與實際容量之間允許的最大誤差範圍。
（2）額定電壓
額定電壓又稱電容器的耐壓值，它是指在正常條件下電容器長時間使用兩端允許承受的最高電壓。 一旦加到電容器兩端的電壓超過額定電壓，兩極板之間的絕緣介質容易被擊穿而失去絕緣能力，造成兩極板短路。
（3）絕緣電阻
電容器兩極板之間隔著絕緣介質，絕緣電阻用來衡量絕緣介質的絕緣程度。 絕緣電阻越大，表明絕緣介質絕緣效能越好，如果絕緣電阻比較小，絕緣介質絕緣效能下降，就會出現一個極板上的電流會透過絕緣介質流到另一個極板上，這種現象稱為漏電。由於絕緣電阻小的電容器存在著漏電，故不能繼續使用。
一般情況下，無極性電容器的絕緣電阻為無窮大，而有極性電容器（電解電容器）絕緣電阻很大，一般達不到無窮大。
性質
電容器的性質主要有“充電”、“放電”和“隔直”、“通交”。
（1）電容器的“充電”和“放電”性質
“充電”和“放電”是電容器非常重要的性質，下面以圖3-2所示的電路來說明該性質。
圖3-2電容充、放電性質說明圖
電容器充、放電性質說明
充電
在圖3-2（a）所示電路中，當開關S 1 閉合後，從電源正極輸出電流經開關S 1 流到電容器的金屬極板E上，在極板E上聚集了大量的正電荷，由於金屬極板F與極板E相距很近，又因為同性相斥，所以極板F上的正電荷受到很近的極板E上正電荷的排斥而流走，這些正電荷匯合形成電流到達電源的負極，極板F上就剩下很多負電荷，結果在電容器的上、下極板就儲存了大量的上正下負的電荷（注：在常態時，金屬極板E、F不呈電性，但上、下極板上都有大量的正負電荷，只是正負電荷數相等呈中性）。
電源輸出電流流經電容器，在電容器上獲得大量電荷的過程稱為電容器的“充電”。
放電
在圖3-2（b）所示電路中，先閉合開關S 1 ，讓電源對電容器 C 充得上正下負的電荷，然後斷開S 1 ，再閉合開關S 2 ，電容器上的電荷開始釋放，電荷流經的途徑是：電容器極板E上的正電荷流出，形成電流開關S 2 電阻 R 燈泡極板F，中和極板F上的負電荷。大量的電荷移動形成電流，該電流經燈泡，燈泡發光。隨著極板E上的正電荷不斷流走，正電荷的數量慢慢減少，流經燈泡的電流減小，燈泡慢慢變暗，當極板E上先前充得的正電荷全放完後，無電流流過燈泡，燈泡熄滅，此時極板F上的負電荷也完全被中和，電容器兩極板上先前充得的電荷消失。
電容器一個極板上的正電荷經一定的途徑流到另一個極板，中和該極板上負電荷的過程稱為電容器的“放電”。
電容器充電後兩極板上儲存了電荷，兩極板之間也就有了電壓，這就像杯子裝水後有水位一樣。電容器極板上的電荷數與兩極板之間的電壓有一定的關係，具體可這樣概括： 在容量不變情況下，電容器儲存的電荷數與兩端電壓成正比 ，即：
Q = CU
Q 表示電荷數（單位：庫侖）， C 表示容量（單位：法拉）， U 表示電容器兩端的電壓（單位：伏特）
這個公式可以從以下幾個方面來理解。
在容量不變的情況下（ C 不變），電容器充的電荷越多（ Q 增大），兩端電壓越高（ U 增大）。這就像杯子大小不變時，杯子中裝的水越多，杯子的水位越高一樣。
若向容量一大一小的兩隻電容器充相同數量的電荷（ Q 不變），那麼容量小的電容器兩端的電壓更高（ C 小 U 大）。這就像往容量一大一小的兩隻杯子裝入同樣多的水時，小杯子中的水位更高一樣。
（2）電容器的“隔直”和“通交”性質
電容器的“隔直”和“通交”是指直流不能透過電容器，而交流能透過電容器。 下面以圖3-3所示的電路來說明電容器的“隔直通交”性質。
圖3-3電容器“隔直通交”性質說明圖
電容器“隔直通交”性質說明
隔直
在圖3-3（a）所示電路中，電容器與直流電源連線，當開關S閉合後，直流電源開始對電容器充電，充電途徑是：電源正極開關S電容器的上極板獲得大量正電荷透過電荷的排斥作用（電場作用），下極板上的大量正電荷被排斥流出形成電流燈泡電源的負極，有電流流過燈泡，燈泡亮。隨著電源對電容器不斷充電，電容器兩端電荷越來越多，兩端電壓越來越高，當電容器兩端電壓與電源電壓相等時，電源不能再對電容器充電，無電流流到電容器上極板，下極板也就無電流流出，無電流流過燈泡，燈泡熄滅。
以上過程說明： 在剛開始時直流可以對電容器充電而透過電容器，該過程持續時間很短，充電結束後，直流就無法透過電容器，這就是電容器的“隔直”性質 。
通交
在圖3-3（b）所示電路中，電容器與交流電源連線，交流電的極性是經常變化的，故圖3-3（b）中的交流電源的極性也是經常變化的，一段時間極性是上正下負，下一段時間極性變為下正上負。開關S閉合後，當交流電源的極性是上正下負時，交流電源從上端輸出電流，該電流對電容器充電，充電途徑是：交流電源上端開關S電容器燈泡交流電源下端，有電流流過燈泡，燈泡發光，同時交流電源對電容器充得上正下負的電荷；當交流電源的極性變為上負下正時，交流電源從下端輸出電流，它經過燈泡對電容反充電，電流途徑是：交流電源下端燈泡電容器開關S交流電源上端，有電流流過燈泡，燈泡發光，同時電流對電容器反充得上負下正的電荷，這次充得的電荷極性與先前充得的電荷極性相反，它們相互中和抵消，電容器上的電荷消失。當交流電源極性重新變為上正下負時，又可以對電容器進行充電，以後不斷重複上述過程。
從上面的分析可以看出， 由於交流電源的極性不斷變化，使得電容器充電和反充電（中和抵消）交替進行，從而始終有電流流過電容器，這就是電容器“通交”性質。
（3）電容器對交流有阻礙作用
電容器雖然能透過交流，但對交流也有一定的阻礙，這種阻礙稱之為容抗 ，用 X C 表示，容抗的單位是歐姆（Ω）。在圖3-4電路中，兩個電路中的交流電源電壓相等，燈泡也一樣，但由於電容器的容抗對交流阻礙作用，故圖（b）中的燈泡要暗一些。
圖3-4容抗說明圖
電容器的容抗與交流訊號頻率、電容器的容量有關 ，交流訊號頻率越高，電容器對交流訊號的容抗越小，電容器容量越大，它對交流訊號的容抗越小。在圖3-4（b）電路中，若交流電頻率不變，當電容器容量越大，燈泡越亮；或者電容器容量不變，交流電頻率越高燈泡越亮。這種關係可用下式表示：
式中， X C 表示容抗， f 表示交流訊號頻率，π為常數3。14。
在圖3-4（b）電路中，若交流電源的頻率 f =50Hz，電容器的容量 C =100 F，那麼該電容器對交流電的容抗為：
極性
固定電容器可分為無極性電容器和有極性電容器。
（1）無極性電容器
無極性電容器的引腳無正、負極之分。無極性電容器的電路符號如圖3-5（a）所示，常見無極性電容器外形如圖3-5（b）所示。無極性電容器的容量小，但耐壓高。
圖3-5無極性電容器
（2）有極性電容器
有極性電容器又稱電解電容器，引腳有正、負之分。有極性電容器的電路符號如圖3-6（a）所示，常見的有極性電容器外形如圖3-6（b）所示。有極性電容器的容量大，但耐壓較低。
圖3-6有極性電容器
有極性電容器引腳有正負之分，在電路中不能亂接，若正負位置接錯，輕則電容器不能正常工作，重則電容器炸裂。 有極性電容器正確的連線方法是：電容器正極接電路中的高電位，負極接電路中的低電位 。有極性電容器正確和錯誤的接法分別如圖3-7所示。
圖3-7有極性電容器在電路中的正確與錯誤連線方式
（3）有極性電容器的極性判別
由於有極性電容器有正負之分，在電路中又不能亂接，所以在使用有極性電容器前需要判別出正、負極。有 極性電容器的正、負極判別方法如下。
方法一：對於未使用過的新電容，可以根據引腳長短來判別。引腳長的為正極，引腳短的為負極， 如圖3-8所示。
方法二：根據電容器上標註的極性判別。電容器上標“+”為正極，標“–”為負極， 如圖3-9所示。
圖3-8引腳長的引腳為正極
圖3-9標“-”的引腳為負極
方法三：用萬用表判別。 萬用表撥 R ×10k擋，測量電容器兩極之間阻值，正反各測一次，每次測量時錶針都會先向右擺動，然後慢慢往左返回，待錶針穩定不移動後再觀察阻值大小，兩次測量會出現阻值一大一小，以阻值大的那次為準，如圖3-10（b）所示，黑表筆接的為正極，紅表筆接的為負極。
圖3-10用萬用表檢測電容器的極性
種類
固定電容器種類很多，按應用材料可分為紙介電容器（CZ）、高頻瓷片電容（CC）、低頻瓷片電容（CT）、雲母電容（CY）、聚苯乙烯薄膜電容（CB）、玻璃釉電容（CI）、漆膜電容（CQ）、玻璃膜電容（CO）、滌綸薄膜電容（CL）、雲母紙電容（CV）、金屬化紙電容（CJ）、複合介質電容（CH）、鋁電解電容（CD）、鉭電解電容（CA）、鈮電解電容（CN）、合金電解電容（CG）和其他材料電解電容（CE）等。
不同材料的電容器有不同的結構與特點，一些常見種類的電容器結構與特點見表3-1。
表3-1常見種類的電容器
表3-1常見種類的電容器
串聯與並聯
在使用電容器時，如果無法找到合適容量或耐壓的電容器，可將多個電容器進行並聯或串聯來得到需要的電容器。
（1）電容器的並聯
兩個或兩個以上電容器頭頭相連、尾尾相接稱為電容器並聯 。電容器的並聯如圖3-11所示。
圖3-11電容器的並聯
電容器的並聯說明
電容器並聯後的總容量增大，總容量等於所有並聯電容器的容量之和 ，以圖3-11（a）電路為例，並聯後總容量：
電容器並聯後的總耐壓以耐壓最小的電容器的耐壓為準， 仍以圖3-11（a）電路為例， C 1 、 C 2 、 C 3 耐壓不同，其中 C 1 的耐壓最小，故並聯後電容器的總耐壓以 C 1 耐壓6。3V為準，加在並聯電容器兩端的電壓不能超過6。3V。
根據上述原則，圖3-11（a）的電路可等效為圖3-11（b）所示電路。
（2）電容器的串聯
兩個或兩個以上電容器在電路中頭尾相連就是電容器的串聯 。電容器的串聯如圖3-12所示。
圖3-12電容器的串聯
電容器的串聯說明
電容器串聯後總容量減小，總容量比容量最小電容器的容量還小。電容器串聯後總容量的計算規律是：總容量的倒數等於各電容器容量倒數之和 ，這與電阻器的並聯計算相同，以如圖3-12（a）電路為例，電容器串聯後的總容量計算公式是：
所以圖3-12（a）電路與圖3-12（b）電路是等效的。
電容器串聯後總耐壓增大，總耐壓較耐壓最低電容器的耐壓要高。在電路中，串聯的各電容器兩端承擔的電壓與容量成反比 ，即容量越大，在電路中承擔電壓越低，這個關係可用公式表示：
以圖3-12（a）所示電路為例， C 1 的容量是 C 2 容量的10倍，用上述公式計算可知， C 2 兩端承擔的電壓 U 2 應是 C 1 兩端承擔電壓 U 1 的10倍，如果交流電壓為11V，則 U 1 =1V， U 2 =10V，若 C 1 、 C 2 都是耐壓為6。3V的電容器，就會出現 C 2 首先被擊穿短路（因為它兩端承擔了10V電壓），11V電壓馬上全部加到 C 1 兩端，接著 C 1 被擊穿損壞。
當電容器串聯時，容量小的電容器應儘量選用耐壓大的，以接近或等於電源電壓為佳， 因為當電容器串聯在電路中時，容量小的電容器在電路中承擔的電壓較容量大的電容器承擔電壓大得多。
容量與誤差的標註方法
（1）容量的標註方法
電容器容量標註方法很多，表3-2 列出了一些常用的容量標註方法。
表3-2電容器常用的容量標註方法
（2）誤差表示法
電容器誤差表示方法主要有羅馬數字表示法、字母表示法和直接表示法。
羅馬數字表示法羅馬數字表示法是在電容器標註羅馬數字來表示誤差大小。這種方法用0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示誤差±2%、±5%、±10%和±20%。
字母表示法字母表示法是在電容器上標註字母來表示誤差的大小。字母及其代表的誤差數見表3-3。例如某電容器上標註“K”，表示誤差為±10%，標註“Z”表示正誤差為80%，負誤差為20%。
表3-3字母及其代表的誤差數
直接表示法直接表示法是指在電容器上直接標出誤差數值。如標註“68pF±5pF”表示誤差為±5pF，標註“±20%”表示誤差為±20%，標註“0。033/5”表示誤差為±5%（%號被省掉）。
檢測
電容器常見的故障有開路、短路和漏電。
（1）無極性電容器的檢測
無極性電容器的檢測如圖3-13所示。
圖3-13無極性電容器的檢測
無極性電容器的檢測
檢測無極性電容器時，萬用表撥到 R ×10k或 R ×1k擋（對於容量小的電容器選 R ×10k擋位），測量電容器兩引腳之間的阻值。
如果電容器正常，錶針先往右擺動，然後返回到無窮大處，容量越小向右擺動的幅度越小，該過程如圖3-13所示。錶針擺動過程實際上就是萬用表內部電池透過表筆對被測電容器充電的過程，被測電容器容量越小充電越快，錶針擺動幅度越小，充電完成後錶針就停在無窮大處。
若檢測時錶針無擺動過程，而是始終停在無窮大處，說明電容器不能充電，該電容器開路。
若錶針能往右擺動，也能返回，但回不到無窮大，說明電容器能充電，但絕緣電阻小，該電容器漏電。
若錶針始終指在阻值小或0處不動，這說明電容器不能充電，並且絕緣電阻很小，該電容器短路。
注：對於容量小於0。01 F的正常電容器，在測量時錶針可能不會擺動，故無法用萬用表判斷是否開路，但可以判別是否短路和漏電。如果懷疑容量小的電容器開路，萬用表又無法檢測時，可找相同容量的電容器代換，如果故障消失，就說明原電容器開路。
（2）有極性電容器（電解電容器）的檢測
有極性電容器的檢測如圖3-14所示。
圖3-14有極性電容器的檢測
有極性電容器的檢測
在檢測有極性電容器時，萬用表撥到 R ×1k或 R ×10k擋（對於容量很大的電容器，可選擇 R ×100擋），測量電容器正、反向電阻。
如果電容器正常，在測正向電阻（黑表筆接電容器正極引腳，紅表筆接負引腳）時，錶針先向右作大幅度擺動，然後慢慢返回到無窮大處（用 R ×10k擋測量可能到不了無窮大處，但非常接近也是正常的），如圖3-14（a）所示；在測反向電阻時，錶針也是先向右擺動，也能返回，但一般回不到無窮大處，如圖3-14（b）所示。也就是說，正常電解電容器的正向電阻大，反向電阻略小，它的檢測過程與判別正負極是一樣的。
若正、反向電阻均為無窮大，表明電容器開路。
若正、反向電阻都很小，說明電容器漏電。
若正、反向電阻均為0，說明電容器短路。
選用
電容器是一種較常用的電子元器件，在選用時可遵循以下原則。
（1）標稱容量要符合電路的需要
對於一些對容量大小有嚴格要求的電路（如定時電路、延時電路和振盪電路等），選用的電容器其容量應與要求相同，對於一些對容量要求不高的電路（如耦合電路、旁路電路、電源濾波和電源退耦等），選用的電容器其容量與要求相近即可。
（2）工作電壓要符合電路的需要
為了保證電容器能在電路中長時間正常工作，選用的電容器其額定電壓應略大於電路可能出現的最高電壓，約大於10%～30%。
（3）電容器特性儘量符合電路需要
不同種類的電容器有不同的特性，為了讓電路工作狀態儘量最佳，可針對不同電路的特點來選擇適合種類的電容器。下面是一些電路選擇電容器的規律。
對於電源濾波、退耦電路和低頻耦合、旁路電路，一般選擇電解電容器。
對於中頻電路，一般可選擇薄膜電容器和金屬化紙介電容器。
對於高頻電路，應選用高頻特性良好的電容器，如瓷介電容器和雲母電容器。
對於高壓電路，應選用工作電壓高的電容器，如高壓瓷介電容器。
對於頻率穩定性要求高的電路（如振盪電路、選頻電路和移相電路），應選用溫度係數小的電容器。
電容器的型號命名方法
國產電容器型號命名由四部分組成：
第一部分用字母“C”表示主稱為電容器；
第二部分用字母表示電容器的介質材料；
第三部分用數字或字母表示電容器的類別；
第四部分用數字表示序號。
電容器的型號命名及含義見表3-4。
表3-4電容器的型號命名及含義
