电容器和超级电容器的区别
电容器和超级电容器都是无源电路元件,以静电荷的形式存储电能。因此,电容器和超级电容器的主要功能相同,即存储电荷。但是,电容器和超级电容器之间存在许多差异。
在本文中,我们将通过考虑定义、结构、类型、能量密度等各种参数来讨论电容器和超级电容器之间的关键区别。但在那之前,我们应该了解电容器和超级电容器的基本知识,以便更容易理解它们之间的区别。
什么是电容器?
电容器是一种两端无源电路元件,可以以静电荷的形式存储电能。它由两个导电板组成,这两个导电板由称为介电的材料隔开。两根导线连接到金属板上,称为电容器的端子。
当电压施加到电容器时,在电容器的极板之间建立的电场使介电材料极化,因此电容器被认为是带电的。电容器是任何电气或电子电路中最基本的电路元件之一。
什么是超级电容器?
超级电容器,也称为超级电容,是一种电容值远大于普通电容器的电容器。但是,超级电容器的电容值虽然很高,但电压限制较低。
超级电容器的工作原理与传统电容器相同。超级电容器使用表面积更大的电极。
通常,超级电容器的电极涂有活性炭作为电极材料。超级电容器在其电极之间使用隔膜而不是介电材料。
基本上,隔膜是一种离子渗透膜,可以提供绝缘并交换电极之间电解质的离子。
电容器和超级电容器的区别
下表突出显示了电容器和超级电容器之间的主要区别 -
差异依据 | 电容器 | 超级电容器 |
---|---|---|
定义 | 电容器是一种无源电路元件,可以以静电荷的形式存储电能。 | 具有非常高的电容值和低电压额定值的电容器类型,并在其中存储电荷,称为超级电容器。 |
结构 | 电容器通过介电介质隔开两个导电板来构造。 | 超级电容器通过隔膜(电解质溶液)而不是介电物质隔开两个导电板来构造。 |
电极 | 电容器的电极由金属导体制成。 | 超级电容器由涂有活性炭的电极组成。 |
储能机制 | 电容器中的电能仅以静电方式存储。 | 超级电容器以静电方式或电化学方式或混合方式存储电能。 |
介电材料 | 电容器极板之间使用的常见介电材料是陶瓷、聚合物、云母、纸或氧化铝等。 | 超级电容器在其电极之间包含活性炭。当电场施加到材料时,会产生双电场,该双电场充当超级电容器中的介电物质。 |
类型 | 根据使用的介电材料,电容器的常见类型有 - 电解电容器、薄膜电容器、纸质电容器、陶瓷电容器等。 | 超级电容器的类型有:静电双层电容器、电化学赝电容器和混合超级电容器。 |
电容值 | 电容器具有较低的电容值。 | 超级电容器具有相对较高的电容值。 |
电压额定值 | 电容器的电压额定值较高。 | 超级电容器的电压额定值相对较低。 |
能量密度(Wh/kg) | 电容器的能量密度相对较低。通常在 0.01 Wh/kg 到 0.05 Wh/kg 之间。 | 超级电容器的能量密度相对较高。通常在 1 Wh/kg 到 5 Wh/kg 之间。 |
充放电时间 | 电容器的充放电时间范围从皮秒到毫秒。 | 超级电容器的充放电时间范围从毫秒到秒。 |
工作温度 | 对于电容器,工作温度约为 -20°C 至 +100°C。 | 超级电容器的工作温度约为 -40°C 至 +85°C。 |
外形尺寸 | 电容器的外形尺寸从小到大。 | 超级电容器具有较小的外形尺寸。 |
成本 | 电容器更便宜。 | 超级电容器的成本较高。 |
应用 | 电容器用于功率因数校正、滤波电路、信号的耦合和解耦、电机启动电路、振荡器等。 | 超级电容器广泛应用于 UPS、RAM、CMOS、笔记本电脑和其他手持设备以稳定电源、数码相机 LED 手电筒等。 |
结论
我们在上表中列出了电容器和超级电容器之间所有主要区别。电容器和超级电容器之间最显着的区别在于,电容器具有较低的电容值和较高的电压额定值,而超级电容器具有较高的电容值和较低的电压额定值。
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