空氣電容器是使用空氣作為電介質的電容器。簡單的空氣電容器由兩個導電板組成，中間有一個氣隙?？諝怆娙萜骺梢灾瞥煽勺兓蚬潭娙菪问健９潭娙菘諝怆娙萜骱苌偈褂?，因為還有許多其他具有優(yōu)異特性的類型?？勺兛諝怆娙萜饔捎谄浣Y構簡單而更常用。它們通常由兩組半圓形金屬板組成，中間有一個氣隙。一組是固定的，另一組連接到軸上，用戶可以旋轉組件，從而根據需要改變電容。兩組板之間的重疊越大，電容越高。當兩組板之間的重疊時，電容，而當沒有重疊時，電容。

可變空氣電容器動畫

可變空氣電容器用于需要改變電容的情況。它們有時用于諧振電路，例如無線電調諧器、混頻器或天線阻抗匹配應用?？勺冸娙萜鞯牧硪粋€用途是在電子電路設計原型制作時。有時，通過反復試驗找到合適的電容值比計算更容易。

空氣電容器定義

空氣電容器是使用空氣作為位于導電板之間的電介質的電容器。

特征

材料的介電常數值是衡量在給定電壓下材料中儲存的電能量的指標。由于電容器是用于儲存電能的設備，因此介電常數越高越好。但空氣的介電值大約等于真空的介電值，這是材料可能達到的介電常數，等于 ε o = 8.854 * 10 -12 F/m。這意味著為了實現大電容值，需要物理上很大的電容器。另一個重要因素是介電強度。介電強度限制了可施加到材料上的電壓，超過該電壓材料將失去絕緣體和介電特性，開始像導體一樣工作?？諝獾慕殡姀姸炔蝗缭S多其他材料，這使得空氣電容器不適合高電壓。

空氣電容器的電容很小，通常在 100pF 和 1nF 之間。工作電壓取決于電容器的物理尺寸。高工作電壓要求極板之間的距離足夠大，以避免空氣發(fā)生電擊穿。如果發(fā)生擊穿，極板之間會產生火花，電容器將無法正常工作，甚至可能被電弧損壞。因此，在較高電壓下工作的電容器通常體積較大，以便在極板之間留出足夠的空間。典型的工作電壓在幾十伏到幾千伏之間。對于更高的工作電壓，有時會使用類似結構的電容器，但是會從設備中抽出空氣并使用真空作為電介質。真空的介電常數幾乎與空氣的介電常數相同，但擊穿電壓更高，并且不受空氣濕度和顆粒污染的影響。

空氣電容器是非極性的。這意味著空氣電容器可以安全地使用，而不必考慮直流極性，這在某些應用中很有用。只要不超過額定電壓，它們就可以安全地用于交流應用中。

空氣電容器的結構和特性

空氣電容器示意圖可變氣隙電容器通常由兩組半圓形金屬板制成。一組是固定的，而另一組可以使用與其連接的軸旋轉。兩組夾在中間，每兩個板之間有一個氣隙。用戶通過旋轉軸并增加或減少兩組板之間的重疊量來改變電容。減速齒輪機構可用于提高精度并允許更精細的調整和更好的電容控制。通過精心設計板的形狀，可以實現例如旋轉角度與電容的線性或對數函數。為了改善空氣電容器的特性，有時從密封室中抽出空氣，從而形成真空電容器。其他材料（例如塑料箔）也可用作介電材料。

盡管空氣和真空的擊穿電壓和介電常數相對較低，但它們仍比其他材料具有一些優(yōu)勢。重要的優(yōu)勢是漏電流低，這意味著空氣電容器內部的工作損耗，尤其是在濕度較低的情況下。

多節(jié)可變電容器

考慮到其結構，可變電容器有幾種特殊類型。一種是多段可變電容器，它有兩個或多個相同或不同電容的電容器連接到同一軸上。旋轉控制軸將影響其上所有電容器的電容，通過精心設計，可以使用一個可變電容器同時調諧多個電路，例如預選器、輸入濾波器和接收器單元中的振蕩器。

蝶形可變電容器

蝶形可變電容器具有兩個定子和一個轉子，其排列方式使得轉動轉子將均等地改變轉子和任一定子之間的電容。

差動可變電容器

差動可變電容器也使用兩個定子，但旋轉控制軸會增加一個定子的電容，同時會減少另一個定子的電容。因此，兩個定子之間的電容保持恒定。

可變電容器的應用

可變電容器的應用主要局限于交流電路。大多數應用要求具有高頻率、高功率和低損耗特性。它們用于無線電調諧應用、天線調諧等。空氣電容器對軍事應用很有吸引力，因為它們具有固有的抗電磁脈沖能力，這些電磁脈沖可以故意制造出來以摧毀電子設備，但也是核爆炸的副產品。現代應用包括用于硅晶片上導電材料沉積的等離子體控制的射頻匹配網絡，以及需要非磁性可變電容器的 MRI 醫(yī)療掃描儀。由于空氣電容器由非磁性的鋁制成，因此它們在強磁場中工作良好。