Q1：什么是电容？电容的基本计算公式是什么？
电容（Capacitance）是表征电容器存储电荷能力的物理量，定义为两极板间单位电压存储的电荷量。基础计算公式为：
C = Q/V
其中C表示电容（单位：法拉F），Q是存储电荷量（库仑C），V是两极板间电压（伏特V）。对于平行板电容器，具体计算公式为：
C = ε₀ε_r A/d
ε₀为真空介电常数（8.85×10⁻¹² F/m），ε_r是介质相对介电常数，A是极板有效面积（m²），d为极板间距（m）。
Q2：如何计算实际工程中的电容器参数？
实际计算需考虑以下要素：
- 介质材料选择：不同材料的ε_r值差异显著（空气≈1，陶瓷可达3000）
- 温度补偿：采用NP0/C0G等温度稳定型介质
- 结构参数优化：通过公式C=εA/d可知，增大极板面积或减小间距均可提高电容值
- 频率特性：高频应用需考虑等效串联电感（ESL）的影响
Q3：不同类型的电容器计算有何差异？
电解电容器：采用氧化膜介质，计算公式需引入形成电压参数：
C = (ε_r ε₀ A)/d × V_form/V_work
多层陶瓷电容器（MLCC）：考虑叠层结构带来的面积倍增效应：
C = N × (ε_r ε₀ A_single)/d
其中N为介质层数，A_single为单层有效面积。
Q4：实际应用中需要注意哪些计算误差因素？
- 边缘效应：极板边缘电场畸变会导致计算值偏低约5-15%
- 介质损耗：实际介电常数会随频率变化（tanδ参数）
- 温度漂移：典型温度系数范围：X7R（±15%）、Y5V（+22/-82%）
- 老化特性：铁电材料电容器每年容量衰减可达2-5%
Q5：如何快速估算电容值？
实用估算技巧：
- 标准0402封装陶瓷电容：约0.1μF对应尺寸0.5×0.3mm
- 电解电容体积经验公式：体积（cm³）≈0.3×C（μF）×V（V）
- 平行板间距每减小10%，电容值增加约11%
- 采用FR4基板（ε_r=4.5）时，1cm²面积的PCB寄生电容约3pF
掌握这些计算方法后，建议使用专业工具验证：
- ANSYS Maxwell电磁场仿真软件
- Altium Designer寄生参数分析模块
- LCR数字电桥实测验证
