从零欧电阻、零法电容、零亨电感,谈极小与极大的意义所在

标称值为0,其值不可能真的为零,只是无限接近于零罢了。

标称值是用以标志或识别元件、器件或设备的适当近似值。

电阻、电容、电感的最大值和最小值是多少呢?

电阻

阻碍电流通过的就叫做电阻,能通过电流的导电体叫做导体,不能通过电流的叫做绝缘体,没有绝对绝缘的绝缘体,有完全不阻碍电流通过的导体叫超导体,影响电流通过导体的因素有温度、材料、体积。


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电阻

由欧姆定律得知:U=RI,电压=电阻×电流。

那电阻真的不可能为零吗?那也不对,因为超导体的电阻就是0,那欧姆定律怎么办?假如超导体内有一个电流,那么超导体两端的电压为0,这完全符合欧姆定律。无论超导体内的电流有多大,超导体两端的电压差始终为0,在超导体中产生电流,必须使用外部设备将电流导入超导体,或通过在超导线圈上加变化的磁场。电阻值的标称值为0,并不代表它就是超导体,其值不可能真的为零,只是无限接近于零,它在电路中没有任何功能,只为了调试方便或兼容设计,有时在高频信号下,可充当电感或电容,当电感用主要是解决EMC问题;有时可做保险丝用;另外,0欧姆电阻比过孔的寄生电感小。


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0欧电阻

无穷大的电阻,可以叫绝缘电阻,用兆欧表测量,用途那便是阻碍电流通过了,如塑料、橡胶、玻璃,陶瓷等;电路板绝缘保护很重要,它可增强电子线路和元器件的防潮防污能力和防止焊点和导体受到侵蚀,也可以起到屏蔽和消除电磁干扰和防止线路短路的作用,提高线路板的绝缘性能。

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绝缘子


电容

能存储电荷的容器叫做电容,一般有两极板间夹绝缘介质组成,影响容量的因素有绝缘介质、极板间距,极板面积,电容是电路常用的储能元件,电容在电路中的作用有耦合、滤波、退耦、高频消振、谐振、旁路、中和、定时、积分、微分、补偿、自举、分频、负载电容。

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1pF电容

无限接近于零的电容为0.1pF的谐振电容,一般制作成大圆盘形状两面凹进的陶瓷结构,凹进的中心设置电极,在发射电台中可以看到。0.1pF的电容也可以制作在真空玻璃泡内部。这么小的电容目前很少看到,电容最小单位是1pF,0.1pF的寄生电容可以在电路板布线的时候产生,晶体管的结电容还有2pF呢。PN结的电容效应导致反向交流信号可以部分通过PN结,频率越高则通过越多,这就限制了管子的最高工作频率,在制造高频二极管或三极管时,都是通过减小PN结面积或增加PN结厚度来减小结电容,减小结面积不利于大电流通过,提高结厚度则需要时N区和P区扩散的杂志浓度比较低,导致电阻增加,因此制造高频大功率管是相当困难。

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超级电容应用

无穷大的电容,可以叫做超级电容,它的容量是法拉级以上的,也叫法拉电容。很小的体积下达到法拉级的电容量;充电速度快,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上,无须特别的充电、放电控制电路;过充、过放都不会影响寿命;循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达1~50万次,没有“记忆效应”;大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;功率密度高,可达300W/KG~5000W/KG,相当于电池的5~10倍;单个容量可达几百至上千法拉;它是一种绿色能源。法拉电容在RAM数据保护中的应用,超级电容串联使MOS管进行外部扩流,超级电容给实时时钟芯片供电,超级电容公交车充电数分钟,就可以完成20~30公里的线路运营。

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超级电容

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超级电容公交车

电感

能产生电磁感应把电能转化为磁能存储起来的器件叫做电感,一般由线圈和磁媒介组成,当电流改变时,因电磁感应而产生抵抗电流改变的电动势,影响电感量的因素有线圈匝数、磁通量。电感的作用:滤波、振荡、延迟、陷波、通直流,阻交流。

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电感

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1nH电感

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小于1nH的电感

无限接近于零的电感为1nH,这也是电感量的最小单位。在高频谐振电路中可以看到,比这个再小的电感就很难看到了,PCB板过孔会产生寄生电感,单个过孔的电感值就有可能达到0.2~0.4nH

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10H电感


较大的电感为10~100H,常用于胆机前级的扼流圈,低频扼流圈与滤波电容器相配合,使整流后的波纹系数达到使用要求。


从零欧电阻、零法电容、零亨电感,谈极小与极大的意义所在

世界之最

你们还知道有那些电阻、电容、电感的最大值和最小值是多少呢?欢迎留言讨论。


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