电容器损耗角正切值计算

正如名词本身“电容损耗角正切”，就是电容

的电损耗的比例：

如果对一个电容加上一个电压，除了对电容充电的电流外还有漏掉的电流（电容的漏电流），漏电流被消耗成了热能，因此表示为电阻上的电流。漏电流与纯电容的充电电流之比就是电容损耗角正切值（注意：理论上

纯碎的电容是不耗电功率的）。

我们国家对于浸渍全纸介质单元，其值应不大于0.004，对于浸渍纸膜复合介质单元，其值应不大于0.0022,；其值对于浸渍全膜

介质单元，应不大于0.0015.

单元在其电介质允许最高运行温度下的损耗角正切值应不超过上述相应的规定值。

1.介质损耗

什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质点到和介质计划的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损耗，简称

介损。

2.介质损耗角δ

什么是电容器损耗角正切值

在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角（功率因数角Φ）

的余角（δ），简称介损角。

3.介质损耗正切值tgδ

又称介质损耗因数，是值介质损耗角正切，简称介损角正切。介质损耗因数的定义如

下：

如果取得试品的电流相量和电压相量，则可

以得到如下相量图：

总电流可以分解为电容电流IC 和电阻电

流IR合成，因此：

这正是损耗角δ=90-Φ的正切值。

电容器的损耗角详解

电容器的损耗

电容器的损耗是电容器的一个非常重要的指标，是衡量电容器品质的重要标志，决定着电容 的使用寿命和电容器在电路中的作用效果

定义：电容器在工作过程因发热而消耗的能量叫电容器的损耗。

电容器的能量损耗来自两方面：介质损耗与金属损耗

介质损耗包括 1、 介质漏电流引起的电导损耗

2、介质极化引起的极化损耗

金属损耗包括 1、 金属极板与引出线接触电阻产生的损耗

2、金属极板电阻产生的损耗

3、引出线电阻产生的损耗

金属损耗随频率和温度的增高而增大，在高频电路工作时，金属损耗占的损耗比例会很高， 这点在 电容器应用及生产工艺上特别注意。

由于电容器损耗的存在，使加在电容器的电压与电流之间的夹角（相位角）不是理想的90度 ，而是偏离了一个δ度，这个δ角就称为电容器的损耗角(见下图）。习惯上以损耗角正切值表示

电容器的损耗，实际就是电容器消耗的无功功率，于是也可以这样定义：

电容器的损耗也指电容器在电场作用下，消耗的无功功率与消耗的总功率的比值

其表示式为：电容器损耗角正切值=无功功率÷总功率

或电容器损耗角正切值=无功功率×100÷总功率(得出的值为百分比）

式中，

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《电容器和电容》教案

《电容器和电容》教案 一、教学目标 【知识与技能目标】

1.知道什么是电容器并分析其充电、放电过程。

2.理解电容器的电容概念及其公式，并能用来进行有关的计算。 【过程与方法目标】

学会控制变量法的实验方法，提高学生综合运用知识的能力。 【情感态度价值观目标】

结合实际，激发学生学习物理的兴趣，培养学生热爱科学，积极向上的情感。 二、教学重、难点 【重点】

电容的概念、公式及其单位 【难点】

电容器的充电和放电的过程分析 三、教学过程 环节一：导入新课

直接导入：今天我们来学习一种全新的物理元件，叫做电容器。 举例：水杯。这是一种盛水的容器，那么电容器其实也是一种容器，只不过它是用来装电荷的容器。 环节二：导出概念 电容器 【实物体验】

在我们的日常生活中，哪些电器中用到了电容器? 教师用多媒体课件展示各种电器的图片。

请学生思考：这么多的电器中用到了电容器，电容器是什么样的元件?它的基本构成是怎样的? 环节三：明确概念 【定义概念】

电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质―电解

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质，就组成了一个最简单的电容器。实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成

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高压电容器 自愈低压电容器 圆柱低压电容器 BSMJ-0.4-□-□电容器引言：（怀柔电容器厂家提供）

B:代表系列型号,以它作为产品型号的开头是为了让客户更好的区分电容器的功能,这里的B代表"并联",还有M代表"储能",C代表"串联".

S:代表浸渍剂代号,这里的S表示"微晶蜡",还有Z代表"菜籽油",G代表"硅油",其中最常见的还是微晶蜡和菜籽油,市场上使用率最高的还是应当是微晶蜡介质的电容器.

MJ:代表介质代号,这个就没什么好说的,基本都一样都是代表金属化聚丙烯薄膜. 0.4:代

贴片陶瓷电容器

单片陶瓷电容器(通称贴片电容)是目前用量比较大的常用元件，就AVX公司生产的贴片电容来 讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格，不同的规格有不同的用途。下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应 用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意。不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法，这里我们引用的是AVX公司的命名方法，其他 公司的产品请参照该公司的产品手册。

NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。

一 NPO电容器

NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。

NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到+125℃时容量变 化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%，相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计 的

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高压电容器 自愈低压电容器 圆柱低压电容器 BSMJ-0.4-□-□电容器引言：（邢台电容器厂家提供）

B:代表系列型号,以它作为产品型号的开头是为了让客户更好的区分电容器的功能,这里的B代表\并联\还有M代表\储能\代表\串联\

S:代表浸渍剂代号,这里的S表示\微晶蜡\还有Z代表\菜籽油\代表\硅油\其中最常见的还是微晶蜡和菜籽油,市场上使用率最高的还是应当是微晶蜡介质的电容器.

MJ:代表介质代号,这个就没什么好说的,基本都一样都是代表金属化聚丙烯薄膜. 0.4:代表额定电压,这里的单位是KV,5KV以下的电容器都算是低压电容器,10KV以上的电容器属于高压电容器.

□代表额定容量,单位是Kvar,电容量可选的范围一般在1~50,如果对电容容量不了解,可以致电厂家 上海昌日电子科技有限公司

□:代表相数,就是火线接电柱的数量,一般电压小一点的是都使用单相(1相),电压大一点的都是使用三相(3相),也有特殊的是使用分相(3YN)

上海昌日

2017届高三物理一轮复习9.4（2）电容器 班级 姓名

选修3-1 9.4（2）电容器

一、回归课本——课本阅读提纲

阅读（3-1，29-32）“电容器的电容”

（1） 看图1.8-1、1.8-2：理解电容器的充电、放电过程，说一说电流表中的电流方向？

（2） 电容的定义式为___________；单位________，还有微法、皮法，关系为__________________； （3） 画一画C-U图、C-Q图、Q-U图？说一说Q-U图斜率、所围面积有何意义？

（4） 结合图1.8-4的演示，理解平行板电容器电容的决定式____________________；知道式中各量的含义？ （5） 看图1.8-5、1.8-6、1.8-7，了解常见电容器，知道额定电压、击穿电压？ （6） 做p33第3题，会做电容器两类动态变化题？

完成p32“做一做”中的问题？

二、典型例题

例1 、(北京2010)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若 A.

1.8 电容器与电容

一、电容器1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以 构成电容器。这两个导体称为电容器的电极。 2、电容器的充放电 充电：使电容器带上电荷的过程 充电时两个极板总是带等量的异种电 荷，每个极板带电量的绝对值叫做电容器的 带电量 放电：使电容器失去电荷的过程 3、电容器的作用： 容纳储存电荷

充电过程

注意：

①电容器充电的过程中，在两极间加电压、 两板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等 于电源电压为止，该过程中电路中有短暂的充 电电流；②电容器充电后切断电源电荷不消失，从电 源获得的电能储存在了电场中——电场能。 ③电容器的电量：指一个极板所带电量的绝 对值。

放电过程

注意： ①充电后的电容器两极间短路时(一根导 线相连)两板电量会中和，直到两极电压等于 零为止，该过程中电路中有短暂的放电电流； ②电容器放电后，两板间不再有电场，电 场能——其他形式的能量。

圆柱型水杯容器的储水问题:

h

h

C B A 1.水位每升高h,试比较A、B、C的储水量2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？

水量Q 深度h

截面积S

思考与讨论

那电容器储存电荷的本领 如何表征呢？

Q C U

二.电容1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差 U的比值，叫电

绪论

电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的，它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在用电负荷和电源之间往复交换，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。无功功率反映了内部与外部往返交换能量的情况，它并不像有功功率那样表示单位时间所做的平均功率，但是它和有功功率一样是维护电力系统稳定，保证电能质量和安全运行必不可少的。

如果电网中的无功功率不足，致使用电设备没有足够的无功功率来建立和维持正常的电磁场，就会造成设备的端电压下降，不能保证电力设备在额定的技术参数下工作，从而影响用电设备的正常工作。具体表现在以下三方面：

（1）降低有功功率，使电力系统内的电气设备容量不能得到充分利用。在额定电压和额定电流下，由P=UIcosφ，若功率因数降低，则有功功率随之降低，是设备容量不能充分利用。

（2）增加输、配线电路中的有功功率和电能损耗。设备功率因数降低，在线路输送同样有功功率时，线路中就会流过更多的电流，是线路中的有功功率损耗增加。

（3）是线路的电压损失增加。使负载端的电压下降，有时甚至低于允许值，从而严重影响电动机及其他用电设备的正常运行。特别是在用

电磁场与电磁波实验报告

实验一

班级：通信2班 姓名：闫振宇 学号：1306030222 日期：

实验一 静电场问题实例，平板电容电容计算仿真

1. 实验目的和任务

a. b. c. d.

学习软件maxwell软件的使用方法； 复习电磁学相关的基本理论；

通过软件的学习掌握运用maxwell进行电磁场仿真的流程；

通过对平行班电容器电容计算仿真实验进一步熟悉maxwell软件的应用。

2. 实验内容

1) 学习maxwell有限元分析步骤；

2) 会用maxwell后处理器和计算器对仿真结果分析；

3) 对平板电容器电容仿真计算结果与理论计算值进行比较。

3. 实验原理

平行板电容器原理：

两板上可带等量异号电荷，使板间形成匀强电场。当和用电器构成回路时放电，造成板上电荷、板间电压、场强减弱。如再次充电发生和上述情况相反的过程。

4. 实验步骤

Project>insert maxwell 3D design

选择求解器类型：maxwell>sol