电池的电容 电容与电池的区别?

解答一下电荷量、电容、电池容量、电流做功、电功率之间的关系:

电荷量

自然界中只有两种电荷,美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定:绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷叫做正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫做负电荷。电荷之间相互作用规律(力):同性相斥,异性相吸,力的大小用库仑定律来计算。

电荷量的单位是库伦(C),用字母Q表示,通常正电荷用正数表示,负电荷用负数表示。

为什么电荷量作为一个数量概念不直接用单位:「个」来表示,要用库伦来表示呢?我理解的是数量级太大,不容易使用,举个例子:若导线中载有1安培的稳定电流,则在1秒内通过导线横截面积的电量为1库仑。换种说法:1A电流在1s内输运的电量,即1C=1A·s。如果电流理解为是电子的流动,而1C约相当于6.25×1018个电子所带的的电荷数。。说到这里相信大家都理解了。类似于结构设计师在设计产品尺寸的时候都会约定一个模数,比如MNS柜25cm为一个模数,配电系统开关柜每个间隔长度都可以直接说是几个模数,这样方便交流。

电容

说到电容根据字面意思理解,很容易理解成存储电荷量的容器,可以用存储电荷量的多少来描述电容器的大小,其实这样理解是错的,为什么呢?因为电容其实是指容纳电荷的能力,它的价值就是用来描述电容器这种元器件存储电荷量能力的大小,而不是描述可以存储多少电荷量。所以大家不要误会了。

电容大小指的是电容器存储电荷量能力的大小,不是指存储多少电荷量

按照实验总结出来的计算公式,决定式:C=εS/4πkd 。其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离)。

还有一个计算公式,定义式:

C = Q / U

我们不可以说“平行板电容器的电容C跟两板上所带的电量Q成正比,跟两板间的电压U成反比。”因为电容器的电容是客观存在的,当两板不带电时,电容依然存在。这也是定义式与决定式的区别。

电容器既然是一种储存电荷的“容器”,就有“容量”大小的问题。为了衡量电容器储存电荷的能力,确定了电容量这个物理量。电容器必须在外加电压的作用下才能储存电荷。不同的电容器在电压作用下储存的电荷量也可能不相同。国际上统一规定,给电容器外加1伏特直流电压时,它所能储存的电荷量,为该电容器的电容量(即单位电压下的电量),用字母C表示。电容量的基本单位为法拉(F)。在1伏特直流电压作用下,如果电容器储存的电荷为1库仑,电容量就被定为1法拉,法拉用符号F表示,1F=1Q/V。在实际应用中,电容器的电容量往往比1法拉小得多,常用较小的单位,如毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)等,它们的关系是:1微法等于百万分之一法拉;1皮法等于百万分之一微法,即:

1法拉(F)=1000毫法(mF);1毫法(mF)=1000微法(μF);1微法(μF)=1000纳法(nF);1纳法(nF)=1000皮法(pF);即:1F=1000000μF;1μF=1000000pF。

电池容量

电池标出了电压及容量AH

在设计规定的条件(如温度、放电率、终止电压等)下,电池应能放出的最低容量,单位为安培/每小时,以符号C表示。容量受放电率的影响较大,所以常在字母C的右下角以阿拉伯数字标明放电率,如C20=50,表明在20时率下的容量为50安·小时。“度量蓄电池放电快慢的放电参数即是放电率。放电率通常有以下两种表示方式,(1)时率:以放电时间表示的放电速率,例如一组额定容量60Ah蓄电池以10h放电完毕,称为C10放电率。(2)倍率:以放电电流相对额定容量大小的比率来表示,例如一组额定容量100Ah蓄电池以0.1C(倍)放电率放电时,其放电电流为0.1×100=10A。”电池的理论容量可根据电池反应式中电极活性物质的用量和按法拉第定律计算的活性物质的电化学当量精确求出。由于电池中可能发生的副反应以及设计时的特殊需要,电池的实际容量往往低于理论容量。


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