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電容分壓器

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電容分壓器(英語:Capacitive voltage divider)是一個用串聯電容器組成,輸出電壓和輸入電壓成一定比例的線性電路,一般會用在高壓電壓的量測,電容分壓器和常見的電阻分壓器相同,也是依照電壓分配定則,只是用電容代替電阻。

舉例

電路中有二個串聯的電容器Cv及Cm,電容器的串聯電路中,電荷量Q為定值,電荷量Q可以表示為電容量及電容器二端的電壓的乘積,即

計算

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電容分壓器

可得到下式

其中 Ctotal 是二個電容器串聯所得的電容值,和二個電容的電容值有以下的關係:

整理以上的式子,可得:

可得到輸入電壓和輸出電壓有以下的關係:

可以求得輸出電壓如下:

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應用

電容分壓器可以進行交流訊號的分壓:

  • 在中高壓電網的系統中,可以用電容分壓代替功率變壓器
  • 用在測試上,確認是否有電壓。
  • 示波器高壓電壓勾表的頻率補償。
  • 電壓高到MV的高壓實驗室的電壓量測(可能是低頻或是高頻)。

量測用的電容分壓器需要加上阻尼,以避免和雜散電路(電感性電源線)之間造成的共振。因此,可以在每個電容器上並聯電阻器。有電阻器和電容器並聯的分壓器,可以用在直流或是交流的電壓下。

參考資料

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