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張貼日期：2016/2/4 上午 04:21:54
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為台灣加油打氣專欄(47)千層派式的電容器/李家同(作者為本會理事長)
我們大家都知道電機工程師會用到電容器，電容器有一點難懂到底是怎麼回事，用一種方法想就很容易，那就是我們大樓的走廊上常常有一個緊急照明設備，這裡面就有一個電容器，這個電容器在平常的時候是在充電，有點像扮演蓄電池的角色。一旦大樓斷了電，電容器就可以開始放電，所以它的那盞燈就會亮，當然燈不會亮太久。
通常電容器用圖一的樣式來表示，1和2都是可以導電的，可是中間完全絕緣。也許有人會問，既然絕緣，如何通電?這要懂一點電路學，我們這裡不談這個問題。
圖一
電容器可以把它並聯起來，如圖二所示。越是有越多的電容器並聯，電容就越大。
圖二
可是我們現在的電容器卻是非常非常小的，我們常常說小得就像一顆芝麻，常見的電容器長是1mm(1mm=一千分之一米)，寬是0.5mm，厚度是0.3mm。所以，我們很難了解到底並聯的電容器是怎麼做出來的。現代化的電容器有一點像千層派，西點的糕餅中，我最喜歡吃的是拿破崙派，拿破崙派就是有好多層，非常好吃。可惜在台灣，好像沒有什麼地方可以吃到這種西點。
請看圖三。
圖三
圖三其實顯示了兩個電容器的並聯，圖四顯示這兩個電容器是如何並聯的。
圖四
大家一定會問，我們的電容器一共有多少層?答案是大於150層。各位想想看，厚度只有0.3mm，但是絕緣層超過有150層，談何容易?關鍵在於絕緣體的製造，絕緣體是由很多粒子所造成的泥狀物體，這些粒子當然要非常之小，它的半徑是小於0.3um(1um=一百萬分之一米)，而且這些粒子的分布必須非常均勻。這種絕緣體非常之薄，可是又絕對不可以有任何的空洞，一有空洞就不是絕緣體了。
要製造這種電容器，最大的問題還是在於絕緣體究竟是如何製造成功的，我們應該說這是一種基於混合分散的技術。一個國家能否做出精密的化學品，一定要有非常高級的混合分散技術。值得高興的是，政府很重視混合分散技術，所以我們的工程師可以花很多時間研究如何做好這種絕緣體。能做到單一層絕緣層厚度小於0.8um，並可做到超過150層的地步已經是相當不容易了，我們應該讚揚他們，但也希望政府能夠繼續支持他們，因為日本已經有更加厲害的電容器，希望我們的工程師能夠追上他們。
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