法拉電容、超級(jí)電容器的容量概念

法拉電容、超級(jí)電容器的容量概念

根據(jù)電量的定義，Q=I*t, 對(duì)電容器則有Q=CU。1法拉的電容，如果充到2.5V，則電量為1F×2.5V＝2.5庫(kù)侖，相當(dāng)于多少毫安時(shí)呢：2.5庫(kù)侖＝2.5安培秒＝2500mA* (1/3600)h=0.6944 mAh. 這里假設(shè)電容器的電壓放到0，把全部電荷放出來(lái)。由此可見(jiàn)，電容與容量不是一個(gè)單位，并不能直接轉(zhuǎn)化。只有電容與電壓一起考慮時(shí)，才能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)容量的多少。
    總結(jié)為四句話：法拉化為毫安時(shí)，先把額定電壓乘，再乘0.694，要的結(jié)果就是它。
    不過(guò)計(jì)算出來(lái)的結(jié)果讓人沮喪，一只270F 2.5V的電容，其電容量只有675庫(kù)侖，能量上相當(dāng)于470mAh左右，而后者僅相當(dāng)于一只十年前左右的5＃鎳鎘電池的容量。
    以上的計(jì)算是理論上的計(jì)算，超電容在實(shí)際使用中，通常不會(huì)完全放到0V（電壓太低了可能也無(wú)法利用）而是某一數(shù)值。所以，它能釋放的電量，應(yīng)該是Q=C(V高－V低）。即Q=C*ΔV。換言之，如果2.5F的超級(jí)電容器的ΔV為1V，1F的ΔV為2.5V，則它們可釋放的電量是相等的,也就是你所感興趣的“mAh容量”,而事實(shí)上在電容器行業(yè)中，表示容量更習(xí)慣用電容量而不是電量（電池的容量實(shí)際上是電量）。打個(gè)形象的比方，如果一個(gè)圓柱形杯子來(lái)代表電容器，它的電量即一杯水中裝了多少水，電壓就是那個(gè)水的深度，電容就是杯子的截面積（或者更形象的是直徑）。電容代表的是每注入多少水，電壓升高的快慢程度，升得越慢，表明它容得越多，也即容量越大。但是電池的情況有點(diǎn)不一樣，因?yàn)殡妷旱纳卟⒉皇桥c注入的電量成正比的（存在電壓的的平臺(tái)段和陡峭段）。所以它更象一個(gè)兩頭細(xì)中間很大的鼓形的瓶子，水的總量代表電量，水的高度代表電壓，瓶口的截面積代表“容電能力”，開(kāi)始注水時(shí)升得快，中間一段口徑大，升得慢，到快滿時(shí)又升得快?？梢?jiàn)電池并不適合用瓶的口徑來(lái)標(biāo)識(shí)它的容量能力，而最好是用裝水的總量即電量來(lái)代表其容量。 或者，如果你把電池看成一個(gè)“電化學(xué)電容器”（且不先追究其內(nèi)部的機(jī)理符合與否），它就是一個(gè)低電位和高電位時(shí)容量小，中間段電位時(shí) 容量大的電容器。
      國(guó)際上規(guī)定把電容器外加1伏特直流電壓時(shí)所儲(chǔ)存的電荷量稱(chēng)為該電容器的電容量。電容的基本單位為法拉（F）。但實(shí)際上，法拉是一個(gè)很不常用的單位，因?yàn)殡娙萜鞯娜萘客?/FONT>1法拉小得多，常用微法（μF）、納法（nF）、皮法（pF）（皮法又稱(chēng)微微法）等，它們的關(guān)系是：1法拉（F）= 1000000微法（μF） 1微法（μF）= 1000納法（nF）= 1000000皮法（pF）