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胸怀若谷的法拉祖母

(曾广伦)

莱顿瓶的诞辰甚至比电感老佛爷还要早。

莱顿瓶是由荷兰物理学家马森布洛克在1745年发明的。马森布洛克是荷兰莱顿人,莱顿瓶因此得名。那个“瓶子”其实就是一个电容。电容,是指在给定电位差下的电荷储藏量。

就在莱顿瓶发明的那一年,英国一位名叫考林森的物理学家向远在美国费城的富兰克林邮寄了一只菜顿瓶,并在信中向他介绍了使用方法。这样,因莱顿瓶带来的电知识,很快就传播到了北美。富兰克林对此极感兴趣,利用莱顿瓶作了一系列实验,并对莱顿瓶的功效进行了深入的分析。

电容用来干什么的呢?我想问:你家里有电蚊拍吗?我告诉你:电蚊拍里一定有好几个电容器。

电容和电感等配合,可以升压。你要知道,若要打死蚊子 需要比较高的电压。比如3000V。甚至更高。而电蚊拍里,只有两节1.5V的电池。要打死蚊子,必须将3V电压提升1000倍以上。首先利用振荡器,将电压提升到1000V以上,然后用三个倍压整流电路,就可以把电压提升到3000V以上了。三个倍压电路里,最少要用三个电容器。

移相电容,每一个冰箱、空调、风扇的马达都必须配备一个。没有它,电机转不起来。

电视机,手机,电脑等电子产品里,使用的电容数量很多。把交流电变成直流电的过程中,滤波非常重要。电容就承担着滤波的责任。

由莱顿瓶改良而来的电容器,其容量单位是由法拉第命名的。因此,电容器容量的单位叫法拉。

1法拉的电容有多大呢?物理老师告诉我:整个地球的容量接近1法拉。因此,在此之前,人类制造的所有电容器,容量都小于1法拉。比如:470微法、0.047微法、47微微法等等。

容量越大,储存的电能就越多。与此成反比的现象是,耐压越高的电容,通常容量都很小。至今为止,耐压比较高,比如400V,容量又比较大的电容,非电解电容莫属。但是,电解电容的可靠性不太高,它是电子设备中,最容易损坏的元件之一。

有一次,家里买了不到3年的空调不制冷了。过了保修期,打电话叫人来维修。年轻的维修师傅告诉我,压缩机漏电了。我大吃一惊。问要多少钱,他说250元。我想,这么大的故障,才250元,感觉不符合逻辑。我于是告诉他,你帮我把启动电容拆出来。他在安全带的保护下拆出了电容器。我用自己的数字表“电容测试档”测量了这个启动电容的容量,只有7个微法。仅为标志容量的四分之一。我对师傅说,应该是电容坏了。他说,你会啊?此后,我到陶街,买了几个容量、耐压、体积相同的美国空调二手电容,换上后一切正常。听说在香港几百港币一个的空调启动电容,在广州二手市场上只要7块钱。这次故障告诉我,我们自制的空调启动电容器,质量有待提高。

能充电又能放电,是电容的特性。一般情况下,一只数百微法的电容器,根据t=CR的公式,无需几秒钟时间就能充满电。我们学电路的时候,从来不考虑电容器可承受的充放电次数,理论上都是具有无限次寿命的。

电动车的出现,给电池提供了极大的效益空间。各种新型电池层出不穷。就在这个时候,我看到了远远大于1法拉的电容器。可惜,它的内压,只有几伏。如果利用电容储电的技术得到突破,电动车充电的时间有可能大大缩减,充放电的次数有可能大大提高。

骆驼,把水喝够,就能走出沙漠。电容,可以把电储存起来,或许能让电力部门大大地提高电力的使用效率。随着纯电动车的大量出行,由电容组成的电库,或能有效地降低用电的风险。

既虚心又豪爽,是我对电容器的评价。将得到的,100%用于回报,是电容所具有的高尚品格。(曾广伦)

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