带你完全了解电容!(下)

时间:2023-06-27作者:佚名

带你完全了解电容!(下)【免费下载】PLC软件下载_PLC软件安装教程_PLC手册下载_PLC案例下载!

带你完全了解电容!(下)【免费学习】 变频器精品课程_西门子PLC精品教程_三菱PLC精品教程!

上一篇文章非常详细地讲解了电容的含义,如电容效应、电容元件、电容参数等,在此基础上,这篇文章将延续上一篇的内容,深入讲解电容的更多内容,如电容元件在交流电路和直流电路中的不同、与电容相关的容抗等。

图1-2-1

根据电容参数“C ”的定义,可知电容元件极板上电荷量 q 等于电容 C 乘以极板间电压 u ,即q =Cu 。这说明,在电压相同的情况下,电容 C 越大,电容元件所能容纳(存储)的电荷就越多,存储的电场能量也就越大。那么,电容元件在电路中的电压与电流又是怎样的关系呢?我们往下看。

▎一、电容参数的交直流电路

由q =Cu ,显然,若电容两端的电压发生改变,其极板上的电荷量也会发生变化(电容C为常数,固定不变)。电荷量的变化,由电荷的移动形成,例如电压变小,极板上的电荷量也要随之减少,换言之,极板上的部分电荷沿导线跑掉了。而电荷的沿导线跑动就是电流。即电容电压的变化,会使得电容上有电流流过,如下图1-2-2所示。

图1-2-2

举一反三,若电容两端的电压不变,极板上的电荷量也就保持不变,所以没有电荷的定向移动,即电容上没有电流流过,这就是电容的隔直作用。

1、电容参数的直流电路

如下图1-2-3所示的直流电路中,开关断开,假设电容极板上的初始电荷量为零,显然,电容两端的初始电压也为零。

图1-2-3

(1)闭合开关S1,电容开始充电,所谓充电,就是电荷逐渐向极板上堆集,电容两端的电压逐渐增大。此时的电容就像一个三天不吃饭的乞丐,开关一闭合瞬间,电容大口吃饭(充电),电流最大,随着电容吃得越饱,电荷的聚集速度越慢,即电流越小,其曲线如图1-2-4所示。

图1-2-4

这个电容的充电过程很快,直到电容的电压等于电源电压,充电完毕,此时电流也变为零,这就是电容元件的零状态响应,充电过程对应的电路就称为暂态过程。关于更多暂态电路的内容,在这里我就不展开讲啦,因为是真的很难!

(2)电容充电完毕后,开关S1打开,显然,电容极板上堆集的电荷无处可走,一直呆在极板上,这表示电容元件一直存储这电场能量。

(3)闭合开关S2,此时电容两极板上的异性电荷就像做扩散运动一样往电阻处跑,然后再电阻处相结合,释放能量!这就是电容元件的放电过程,电压与电流君呈衰减趋势,如图1-2-5所示。

图1-2-5

直流电路中,电容元件的影响主要体现在开关通断期间,电路达到稳态后,电容元件处就相当于开路了。

2、电容参数的交流电路

上文提到,电容两端的电压变化,会产生电流,而在(正弦)交流电路,电压是按正弦规律一直变化的,在这个交变定压的驱使下,电容的电流是一个怎样的变化情况呢?

结合电容的定义与电流的定义,电流是指通过任一截面的电荷变化率,即电荷变化的快慢,在电容元件里,这个电荷其实就是电容极板的电荷量,即图1-2-6所示的Δq /t ,即表示电容极板上的电荷变化的快慢.

图1-2-6

相关阅读

热销商品

O型圈氟橡胶圆条丁腈胶硅胶垫片防水O三元乙丙EPDM密封件骨架油封

O型圈、氟橡胶圆条、丁腈胶、硅胶垫片、三元乙丙(EPDM)密封件及骨架油封是广泛应用于机械、汽车、航空航天及建筑等领域的关键密封元件。氟橡胶耐高温、耐腐蚀,适用...
1

热浸锌电缆光伏桥架热镀锌槽式室外防水耐腐蚀大跨距梯式线槽定制

热浸锌电缆光伏桥架采用先进的热镀锌工艺,表面锌层均匀厚实,具备优异的耐腐蚀性能,特别适用于室外恶劣环境。该产品为槽式设计,能有效防水防潮,保护内部电缆安全运行。...
10

广东珠江电线电缆阻燃国标定制BYJBV BVR YJV YJY RVV RVS RV KVV

广东珠江电线电缆,专注于阻燃国标定制,产品涵盖BYJBVBVRYJVYJYRVVRVSRVKVV等多种规格。我们采用先进生产技术,严格遵循国家标准,确保产品质量可靠、性能稳定。产品适...
1

led轨道射灯通用支架轨道条1米1.5米铜导轨式接头铝材滑道服装店

LED轨道射灯通用支架轨道条,为您的商业空间提供高效、灵活的照明解决方案。本产品采用铜导轨式接头设计,确保连接稳固可靠,且铝材滑道轻便易安装,适合服装店等场所使...
5

pz30配电箱盖板定制家庭开关箱面板强电箱盖家用电表箱空开箱盖子

pz30配电箱盖板定制家庭开关箱面板强电箱盖家用电表箱空开箱盖子是一种用于电力系统中的配电设备。它由优质材料制成,具有良好的绝缘性和耐候性,能够承受各种恶劣环...
4.4

网站栏目