電容器（Capacitor）是一種在電場中儲存電能的電子元件，通常也簡稱為電容，在原理圖中使用字母“”表示。凡是被絕緣介質隔開又相互靠近的兩個導體就構成了一個電容器。電容器基本結構主要由電極、電介質和導（引）線組成。
電容器的主要參數有電容量及其容差、額定電壓、損耗因數、溫度系數、介質工作溫度范圍、漏電流、介質壽命等。可以按照介質、電極、封裝形式與引線形式、用途等標準進行分類。
電容器在電路中主要發揮濾波耦合器、諧振、補償、充放電、儲能、隔直流等作用，是電子產品中應用最為廣泛的基礎元器件之一。
基本概念
電容器概念
電容器是容納電荷的器件，簡稱電容，在原理圖中用字母“”表示。在物理學中表述為：“在周圍沒有帶電導體影響時，由兩個導體組成的導體系統。”
電容器的電容量是表征電容器貯存電荷能力的參數，它在數值上等于一個導電極板上的電荷量與兩個極板之間的電壓之比，定義式為。
孤立導體實際上仍可以看作是電容器，只不過另一導體在無限遠處，且電位為零。但電容屬于導體之間的特性，所以一般認為孤立導體的電容不存在。
在國際單位制里，電容的單位是法拉，簡稱法，國際符號是。一個電容器，如果帶（庫倫）電量時兩極間的電勢差（電壓）為，這個電容器的電容就是。法（）這個單位太大，實際上常用較小的單位：微法（）、納法（）和皮法（）。它們之間的換算關系是：。
電容量計算
當一個電容器介質材料確定以后，電容器芯子（介質）的結構形狀將對電容器起決定作用。電容器的芯子形狀亦即結構形式，最基本的有三種：平（行）板形、管型和卷繞形。其他各種形狀基本為這三種形狀的變形。下面介紹這三種結構的電容量。
（1）平行板電容器：
兩個相互絕緣的平行金屬板就構成了一個最簡單的、經典的平行板電容器。平行板電容器可分為單片形和迭片形。
單片形電容器電容量與相對介電常數和兩極板正對的面積成正比，與極板間的距離成反比，得電容量決定式。同時，平行板電容器的電場強度公式為：E=U/d。
式中，為靜電力常量。某種介質的相對介電常數為此種介質的介電常數與真空介電常數之比，即（沒有單位）。真空介電常數。同時由計算公式知，增大電容量的方法有：選用介電常數大的介質材料、增大極板面積或減小介質厚度。
迭片形電容器將單片按一定方式重疊，可有效提高電容。將極板分為兩組，一組為奇數組，一組為偶數組，極板間隔以相同厚度的介質，奇數極板連在一起，偶數極板連在一起，分別引出引出線。若迭片形電容器的極板總片數為N，則有個單片電容器并聯，每個單片電容器的容量為，則總電容量為單片電容量的倍，即：
在迭片形芯子結構示意圖中，五片極板迭片相當于四個單片電容器并聯，其總電容量為單片電容量的4倍。
（2）管形電容器：
管形電容器由兩個同軸的導電圓筒作電極，中間隔以電介質構成。設介質介電常數為，圓筒形電極的有效長度為，介質厚度為，圓筒的內徑和外徑為、，根據電工知識可求得其電容為：
（3）卷繞形電容器：
卷繞形電容器指由兩層極板和兩層介質相互隔開卷成的電容器。卷繞后的電容器極板均起到兩個電容器極板的作用，如將其展成帶狀的平板結構，則只有兩極板間的介質形成容量，所以與同樣極板面積的平板形結構的電容器芯片所獲得的電容量相比，卷繞形結構的電容量為其兩倍,即：
發展歷程
萊頓瓶
最早的電容器是萊頓瓶，由18世紀萊頓大學的教授馬森布洛克等發明，在玻璃內外壁敷上金屬箔即形成兩個電極。但是萊頓瓶電容過低，主要作為娛樂工具或玩具。萊頓瓶的發明, 同時標志著人們開始了對電的本質和特性的研究，人們尋找到了存儲電能的方法。
云母電容器
提高電容量最簡單的方法是充分利用電容器空間，于是發明了空氣電容器。但是空氣介電系數小且電極間隔大，不利于電容量的進一步提高。于是開始尋求介電系數更高的絕緣介質，并減少兩電極距離。
最初利用的絕緣材料是天然云母，該材料很容易形成薄膜。1874年德國M.鮑爾發明云母電容器，性能優異。但是天然云母開采制作成本較高。
紙介電容器
19世紀末期，紙張的大量應用使紙成為電容器絕緣薄膜的備選方案。1876年英國D.斐茨杰拉德發明紙介電容器。由于紙的多孔化特點，電容器紙需要浸蠟或浸電容器油以保證其絕緣性能。浸漬完成后電容器紙的絕緣系數約為2.2，具有良好的絕緣強度。
陶瓷電容器
通過特種方法也可以使陶瓷形成薄膜。1900年意大利L.隆巴迪發明陶瓷介質電容器。20世紀30年代末，人們發現陶瓷中添加鈦酸鹽可以大范圍提高介電常數，由此制造出瓷介質電容器。1940年前后人們發現陶瓷介質電容器主要原材料鈦酸鋇（）具有絕緣性。
陶瓷介質具有耐高溫特性，因此人們將其應用于小型、高精度的軍用設備之中。1960年陶瓷疊片電容器開始開發，逐漸成為電子設備中不可缺少的零部件。
電解電容器
使電極表面變粗糙可以增加電極有效面積，而另一個電極用液體替代可以使介質膜緊貼在凹凸不平的電極表面，于是電解電容器應運而生。
1921年出現液體鋁電解電容器，1938年前后改進為由多孔紙浸漬電糊的干式鋁電解電容器。1949年出現液體燒結電解電容器，1956年制成固體燒結鉭電解電容器。
固體鋁電解電容器采用高導電度及熱穩定度佳的固體導電材料作為電解質, 與普通鋁電解電容器相比, 它不但具有普通電解電容器的所有特性, 而且具有可靠性好、使用壽命長、高頻低阻抗、耐特大紋波電流等特性,有利于電子產品的集成化和小型化, 并可以克服液態鋁電解電容器容易漏液、壽命短的弊端。
高分子固體鋁電解電容器可用于計算機、通信、軍事、工業控制等領域及照相機、錄像機、平板電視、游戲機等消費類電子產品的新一代高檔整機產品中
薄膜電容器
20世紀六十年代后，在晶體管電子線路小體積化和石油化工高速發展的驅動下，聚介質薄膜（厚度可達幾微米）電容器得以開發。以聚酯薄膜為代表的有機薄膜電容器逐漸取代紙介薄膜（厚度很難做到50微米以下）。在高壓作用下，聚丙烯薄膜具有介電強度高、損耗因數低的特點，因而得到廣泛應用，如作為電力電子電容器的電介質。
金屬化電極
減小電容器的體積，不僅需要設法減薄介質膜，還要減薄電極，如采用附在薄膜上的金屬化膜電極。金屬化膜極薄（納米級），被電擊穿后會氣化，使電容器獲得絕緣能力，這一現象稱為“自愈”。由此絕緣薄膜可以進一步減薄，無需考慮過大的耐壓裕量。
超級電容器
20世紀七八十年代以來，黃金電容問世并不斷發展。超級電容器又稱為雙電層電容器、電化學電容器，是電化學性能介于傳統電容器和電池的一種新型的電化學儲能裝置。相較于傳統電容器，超級電容器具有功率密度大、循環壽命長、低溫性能好等特點。根據儲能機制的不同，超級電容器可分為雙電層電容器和法拉第準電容器兩類。超級電容器極其接近于傳統電容器的充放電曲線，決定了其作為儲能元件使用時具有許多區別于電池獨到的特點。超級電容器適用于大功率、高儲能場景，主要包括電極、電解質、集流體和隔離物4個部分。超級電容器在電動汽車、智能電網、工業設備及小型電子設備中有著廣泛的應用：
工作原理
基本原理
電容器必須在外加電壓的作用下才能儲存電荷。不同的電容器在電壓作用下儲存的電荷量也可能不相同。以平行板電容器為例，當電容器的兩極板接上電源時，由于電場力的作用，與電源正極連接的電容器極板1上將出現正電荷，與電源負極連接的電容器極板2上將出現負電荷，兩個極板上帶電量相等。這樣，在極板間的介質中建立了電場，同時電容器儲存了一定量的電荷和電場能量。
充放電特性
充電過程即是電容器存儲電荷的過程，當電容器與DC電源接通后，與電源正極相連的金屬極板上的電荷便會在電場力的作用下，向與電源負極相連的金屬極板跑去，使得與電源正極相連的金屬極板失去電荷帶正電，與電源負極相連的金屬極板得到電荷帶負電（兩金屬極板所帶電荷大小相等，符號相反），電容器開始充電。
放電過程即是電容器釋放存儲電荷的過程，當充電完畢的電容器位于一個無電源的閉合通路中時，帶負電的金屬極板上的電荷便會在電場力的作用下，向帶正電的金屬極板上跑去，使得正負電荷中和掉，電容器開始放電。
由于電容器充電完畢后，電路中沒有電流流過，因此電容可起到隔直流的作用，在直流電路中，可將其看作開路。
主要參數
電容器主要參數如下表
分類
根據電容器的內部結構、所用材料、應用場合等多方面情況，可將電容器分歸各類。電容器的分類有許多種方法，下面介紹常見的分類方法。
容量是否可調
固定電容器：電容量不變的電容器。
可變和微調電容器：可變電容器是指電容量可以在一定范圍內進行調整；微調電容器是指電容量可以調整，但在每次調整好以后就固定的電容器。
使用介質
有機介質電容器：以紙、塑料薄膜和漆膜等有機材料作為介質。如紙介電容器、聚對苯二甲酸乙二醇酯電容器、聚丙烯電容器等。
無機化合物介質電容器：以無機材料如云母、陶瓷、玻璃釉等為介質的一類電容器。如云母電容器、瓷介電容器、玻璃釉電容器等。
電解電容器：以閥金屬為陽極，金屬氧化膜為介質，電解質為陰極，并以另一金屬作為引出負極而構成。如鋁電解電容器、鉭電解電容器、電解電容器等。
氣體介質電容器：以真空、空氣、壓縮氣體等作為介質的電容器。如空氣電容器、充氣電容器和真空電容器。
介質物理狀態
電容器還可按介質物理狀態分為固體介質電容器、液體介質電容器、氣體介質電容器。
用途
按用途分為電子設備用電容器和電力電容器、小功率電容器和大功率電容器、直流電容器和交流電容器、高頻電容器和低頻電容器、高壓電容器和低壓電容器、耦合電容器、旁路電容器、濾波電容器、中和電容器、調諧電容器等。
封裝外形
按封裝外形分為圓柱形電容器、圓片形電容器、管形電容器、疊片形電容器、長方形電容器、珠狀電容器、方塊狀電容器、異形電容器等。
引出線
按引出線分為軸向引線型電容器、徑向引線型電容器、同向引線型電容器、無引線型 （貼片式） 電容器等。
常見電容器
下面介紹一些常見電容器的結構和特點。
型號命名方法
截至2023年8月2日，國產電容器型號命名方法根據國家標準GB\T2470-1995進行命名，該標準適用于電子設備用固定電容器、固定電容器的型號命名。
產品型號由四個部分組成。
電容器型號組成第一、二、三部分所代表的意義見下表：
第四部分是序號，一般用數字表示，如“1”可表示第一次設計或第一代產品。一般情況下，材料和特征相同，而尺寸和性能略有差別但基本不影響互換性的產品可以使用同一序號；而互換性受影響時，須在序號后用一個字母作為區別代號。
例如CCG1表示瓶形高功率瓷介電容器。
產品標志方法
為便于識別電容器，在檢驗合格的電容器產品上標出主要電氣性能參數、型號、商標和制造日期等。其常見標志方法如下。
直標法
用阿拉伯數字和文字符號單位（包括中文）在產品上直接標出電容器的標稱電容量及允許偏差、工作電壓及制造日期等，如表示1微法，有些電容用“”表示小數點，如表示0.56微法。
在GB/T2691-2016標準中直標法被刪除。
文字符號法
國際上常用的一種標志方法。截至2023年8月2日，我國采用GB/T2691-2016國家標準進行標志，該推薦性標準采用了ISO、IEC等國際國外組織的標準。
（1）電容量代碼：
用字母、、、和分別代表以法拉為單位的容量的乘數10-12、10-9、10-6、10-3和1，電容的整數部分位于字母左側，小數部分位于字母右側。如表示。
(2)允許偏差字母代碼：
允許偏差的字母代碼應放在容量后邊。電容量偏差包括對稱允許偏差、非對稱允許偏差、用固定值表示的對稱允許偏差和其他允許偏差等。具體偏差代號參考GB/T2691規定。
（3）制造日期代碼：
電容器制造日期由兩個字符代碼組成（年/月）。年份標志采用十年循環方法或二十年循環方法。十年循環方法以1990年為初始年份，由該年份的個位數字符號表示，即0表示1990年，9表示1999年，十年形成一個循環周期。之后0表示2000年，進入下一循環。
二十年循環方法以1970年為初始年份，A-X（不包含G、I、O、Q）二十個字母按順序依次表示從這一年開始的每一年。即A表示1970年，X表示1989年，至此一個循環周期結束。之后字母代碼繼續循環表示年份，即A表示1990年，至X表示2009年，依此類推。
電容器制造月份中一至九月由數字1-9依次表示，十到十二月由字母O、N、D表示。
還可以用四個字符代碼標志制造年份和周數，包含四個數字代碼、（二十年和十年）循環代碼。在四個數字代碼中，前兩個數表示年份最后兩位，后面的數字為當年周數，如0615表示2006年第15周。循環代碼的第一個符號為年份，命名方法與循環方法相同，第二個字符“W”表示“周”，最后兩個字符表示周數。
色標法
色標法是指用不同顏色的點或帶在電容器產品上標出電容量及允許偏差的標志方法。通常電容器較少采用色標法，而電阻則較多地采用色標法標志。
電容器產品中只有瓷介電容器用不同的顏色來標明溫度組別。如：“黃色”代表“D組”溫度系數為-150±40PPM/℃；“白色”代表“B組”溫度系數為-75±30PPM/℃。
數字計數法
數學計數法一般是三位數字，第一位和第二位數字為有效數字，第三位數字為倍數。
常見作用
電容器在電路中具有隔斷直流、連通交流、阻止低頻的特性，廣泛應用在耦合、隔直、旁路、濾波、儲能、調諧等場合。在此介紹其常用的幾種作用。
應用領域
常見電容器適用范圍
一些常見電容器也有其適用范圍，如：
（1）紙介電容器體積小容量大，適用于低頻電路。
（2）聚對苯二甲酸乙二醇酯介質薄膜電容器電容率較高，體積小，容量大，適宜做旁路電容。
（3）聚苯乙烯介質薄膜電容器、陶瓷電容器和云母電容器等介質損耗小，絕緣電阻高，適用于高頻電路。陶瓷電容器也可用于處理信號電路、高頻旁路等。
（4）低頻陶瓷電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用，或對穩定性和損耗要求不高的場合〈包括高頻在內〉。這種電容器不宜使用在脈沖電路中，因為它們易于被脈沖電壓擊穿。
（5）高頻陶瓷電容器頻率特性好，電荷量值高，溫度系數小，不能做成大的容量。廣泛應用在高頻電器中，并可用作標準電容器。
（4）玻璃釉電容器具有瓷介電容器的優點，且體積更小，耐高溫，能耐受各種氣候環境，一般可在200℃或更高溫度下工作，額定工作電壓可達500V，主要應用在脈沖、耦合、旁路等電路中。
（5）電解電容器主要用于電源電路。其中鋁電解電容器容量大，有正負極性，適于電源濾波或低頻電路中。
（6）鉭、鈮電解電容器體積、容量、絕緣電阻、溫度特性等各方面性能較好，適用于要求較高的設備。
（7）可變電容器用于調整無線電波的頻率，微調電容器用于對電路進行微調。
振蕩電路
LC振蕩電路的選頻電路由電感和電容構成，可以產生高頻振蕩（幾百千赫以上）。根據反饋形式的不同，可分為變壓器反饋式、電感三點式和電容三點式3種典型電路。
超級電容器的應用
超級電容器極其接近于傳統電容器的充放電曲線，決定了其作為儲能元件使用時具有許多區別于電池獨到的特點。超級電容器適用于大功率、高儲能場景。如儲能式有軌電車、電力配電系統、為便攜設備提供順勢大功率等。超級電容器具體的應用舉例如下
發展方向
隨著電子工業的發展，對電容器的性能參數、穩定性、可靠性以及耐受復雜環境的能力等要求越來越高，相應促進了電容器研制工作的發展。
小型化一直是電子元件設計研發的追求目標，電容器的體積和重量需不斷滿足小型化要求。
片式產品是一種微小型化元器件，可有效縮小電子設備體積，目前有片式陶瓷電容器、片式云母電容器、片式有機薄膜電容器、片式電解電容器等產品。片式產品也在引領鉭電容向小型化、大容量、低阻抗、低等效串聯電阻方向發展。
陶瓷電容器仍將在世界電容器市場上居重要地位，小型化、大容量、高電壓、高頻率、抗干擾和陣列化仍將是陶瓷電容器的方向。片式產品也逐步成為陶瓷產品的主流。
金屬化塑料膜電容器的需求將會增長，面向信息和通信設備的塑料膜電容器將繼續擴大。高頻、滿足安全標準、耐高溫、小型化、片式化將是塑料膜電容器的發展方向。
超級電容器也將與納米材料等新型材料結合，應用于生物、醫療和神經計算等多種領域。
參考資料 >
在線預覽|GB/T 2470-1995.國家標準全文公開系統.2023-08-02
標準號:GB/T 2691-2016 采.國家標準全文公開系統.2023-08-02
GB T 2691-2016 電阻器和電容器的標志代碼.道客巴巴.2023-08-02