储能装置或超级电容

电容通过储存电荷的方式储存能量,其所储存的电荷数量取决于电容金属板承受的电压V,电压越大,电容储存的电荷越多:Q ∝ V.

此外,电容具有一个比例常数,称为电容,符号为C,代表电容储存电荷的能力,所储存的电荷数量取决于电容的电容值: Q ∝ C.

我们可以发现,电荷Q、电压V和电容C之间的关系:电容越大,相同电压下电容储存的电荷量就越多,电容的这种关系可以定义为:

电容的电荷

 

其中Q(电荷,单位库仑)= C(电容,单位法拉)x V(电压,单位伏特)

电容的单位是库仑/伏特,也称为法拉(F)[取自M.法拉第],法拉指的是电容的电容,电容金属板之间需要1库仑的电荷才能形成1伏特的电势差

 

但是,一个常规的法拉电容对实际电子应用而言是非常大的单位,因此一般采用微法(uF)、毫微法(nF)和微微法(pF)等小的单位,其中:

 

 

  • 微法(μF)1μF = 1/1,000,000 = 0.000001 = 10-6F
  • 毫微法(nF)1nF = 1/1,000,000,000 = 0.000000001 = 10-9 F
  • 微法(μF)1pF = 1/1,000,000,000,000 = 0.000000000001 = 10-12F

 

然而,还有另一种类型的电容,称为超级电容超级电容器,它尺寸不大,但能储存的电荷从几毫法拉(mF)到数十法拉不等,从而可以在金属板间储存更多的电能。

根据我们的电容和电荷教程,储存在电容中的能量如下式所示:

其中:E指储存在电场中的能量,单位是焦耳,V是金属板间的电势差,C是电容的电容,单位为法拉,C的定义如下:

 

其中:ε是金属板之间的材料介电常数,A是金属板的面积,d是板间隔。更多信息请登录:www.electronics-tutorials.ws/