电容器充电放电原理

文/鸥迹

电容是一种以电场形式储存能量的无源器件。在有需要的时候,电容能够把储存的能量释出至电路。电容由两块导电的平行板构成,在板之间填充上绝缘物质或介电物质。

充电过程

若电容与直流电源相接,见图3,电路中有电流流通。两块板会分别获得数量相等的相反电荷,此时电容正在充电,其两端的电位差vc逐渐增大。一旦电容两端电压vc增大至与电源电压V相等时,vc=V,电容充电完毕,电路中再没有电流流动,而电容的充电过程完成。

当电容器充电结束后,电容器所在电路中无电流,电容器两级板间电压与充电电压相等。

放电过程

由于电容充电过程完成后,就没有电流流过电容器,所以在直流电路中,电容可等效为开路或R=∞,电容上的电压vc不能突变。当切断电容和电源的连接后,电容通过电阻RD进行放电,两块板之间的电压将会逐渐下降为零,vc=0,见图4。

当电容器放电结束后,电容器电路中无电流。放电过程实际上是正负电荷的中和。

电容值或电阻值愈小,时间常数也愈小,电容的充电和放电速度就愈快,反之亦然。

电容几乎存在于所有电子电路中,它可以作为“快速电池”使用。如在照相机的闪光灯中,电容作为储能元件,在闪光的瞬间快速释放能量。

电容器带电特点

两极板带等量异种电荷

一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器所带的电量。

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