电容在电路中的应用特性

电容器的种类繁多，几乎所有的电子产品中都有电容器。在家电产品中，电容器隔直通交的特性，即隔断直流，允许交流电通过；该类元器件在家电产品中应用十分广泛, 它用字母"C”表示。下图所示为几种常见电容器的电路符号及实物外形。

一、电容器的功能

电容器在充电或放电过程中，电容器两极板上的电荷有积累过程，或者说极板上的电压有建立过程，因此电容器上的电压不能突变。利用这些特性，电容器可以实现耦合、滤 波等功能。

1、电容器的耦合功能

电容对交流信号阻抗较小，可视为通路，而对直流信号阻抗很大，可视为断路。在放大器中，电容常作为交流信号的输入和输出耦合电路器件。下图所示为采用电容器耦合的晶体放大器。交流信号经耦合电容C1加到晶体管的基极，经晶体管放大后，由集电极输出的信号经输出耦合电容C2加到负载电阻RL上。

值得注意的是，该电路中的电源电压Vcc经Rc为集电极提供直流偏压，再经R1、R2为基极提供偏压。直流偏压的功能是给晶体管提供工作条件和提供能量，使晶体管工作在线性放大状态。

此外，从该电路中可以看到，由于电容器具有隔直流的作用，因此，放大器的交流输出信号可以经耦合电容器C2送到负载RL上，而电源的直流电压不会加到负载RL上。也就是说从负载上得到的只是交流信号。

2、电容器的滤波功能

下图所示为滤波电容器的滤波功能图，电容器(平滑滤波电容器)应用在直流电源电路中构成平滑滤波电路。可以看到，交流电压经整流后变成的直流电压很不稳定，波动很大。由于平滑滤波电容器的加入，电路中原本不稳定、波动比较大的直流电压变得比较稳定、平滑•

二、电容器的基本特性

在电容器内两块金属板相对平行地放置，而不相接触就构成一个最简单的电容器。

1、电容器的充电原理

下图所示为直流电路中电容的充电原理。如果把电容器的两端分别接到电源的正、负极，那么接正极的金属板上的电子就会被电源的正极吸引过去；而接负极的金属板，就会从电源负极得到电子。这种现象就叫作电容器的“充电”。充电时，电路中就有电流流动。两块金属板有电荷后就产生电压，当电容所充的电压与电源的电压相等时，充电就停止，电路中就不再有电流流动，相当于开路，这就是电容器能隔断直流电的道理。

2、电容器的放电原理

下图所示为直流电路中电容的放电原理。如果将接在电路中的电源拿开，而用导线把电容器的两个金属板接通（即视为将开关S断开），则在电源断开的一瞬间，电路中便有电流流通，电流的方向与原充电时的电流方向相反。随着电流的流动，两金属板之间的电压也逐渐降低，直到两金属板上的正、负电荷完全消失。这种现象叫作"放电"。

如果电容器的两块金属板接上交流电，因为交流电的大小和方向在不断地变化着，电容器两端也必然交替进行充电和放电，因此，电路中电流就不停地流动。这就是电容器能通过交流电的道理。

下图所示为信号通过电容器的状态示意图。电容对低频信号的阻抗高，对高频信号的阻抗低，信号频率越低阻抗越大，对直流信号的阻抗为无穷大，有隔直流的作用。当信号通过电容器时，信号的频率越低，衰减越大（如果是直流，则不能通过）。