圖示電容的充放電

　　首先。怎么判斷電容在直流電路中充放電時(shí)電流的流向？

　　1 應該是電池負極放出電子到一塊極板，電池正極將另一塊極板上的電子吸了過(guò)去。

　　2 此時(shí)電路是通路 電容的充放電過(guò)程，你這么理解是對的。

　　3 這個(gè)問(wèn)題，要看這個(gè)電路對電容充放電的時(shí)間周期。如果高于交流電的周期，那么電容電還沒(méi)放完，電流方向就改變，開(kāi)始反向充電，這樣電容電壓始終不能回零。 如果小于交流電周期，電流還沒(méi)有回落到零，電容已放電完畢。 總之，只有兩周期相同時(shí)，電容電壓才和電路電壓變化一致。

　　將電容器的兩端接上電源。（注意電容及電池連接的極性，電解電容器的負極應與電池的負極相接）電容器就會(huì )充電，有電荷的積累。兩端電壓不斷升高，當電容器兩端電壓U_C同電池電壓E相等時(shí)，充電完畢。此時(shí)U_C（電容器兩端電壓）＝Q（電容器充電的電量）/C（電容器的電容量），

　　當電容器兩端去掉電源改加電阻等負載時(shí)，電容器進(jìn)行放電。放電電流I＝U_C/R（注意Q是逐漸減少的，U_C也是逐漸減少的，所以I也是逐漸減少的）。

　　電容是一種以電場(chǎng)形式儲存能量的無(wú)源器件，在選擇電容時(shí)，要注意保證其質(zhì)量，可以選擇知名品牌的電容，如國巨電容。在有需要的時(shí)候，電容能夠把儲存的能量釋出至電路。電容由兩塊導電的平行板構成，在板之間填充上絕緣物質(zhì)或介電物質(zhì)。圖1和圖2分別是電容的基本結構和符號。

圖1: 電容的基本結構

圖2: 電容的電路符號

　　當電容連接到一電源是直流電 （DC） 的電路時(shí)，在特定的情況下，有兩個(gè)過(guò)程會(huì )發(fā)生，分別是電容的 “充電” 和 “放電”。

　　若電容與直流電源相接，見(jiàn)圖3，電路中有電流流通。兩塊板會(huì )分別獲得數量相等的相反電荷，此時(shí)電容正在充電，其兩端的電位差V_C逐漸增大。一旦電容兩端電壓V_C增大至與電源電壓V相等時(shí)，V_C= V，電容充電完畢，電路中再沒(méi)有電流流動(dòng)，而電容的充電過(guò)程完成。

圖3: 電容正在充電

　　由于電容充電過(guò)程完成后，就沒(méi)有電流流過(guò)電容器，所以在直流電路中，電容可等效為開(kāi)路或R = ∞，電容上的電壓V_C不能突變。

　　當切斷電容和電源的連接后，電容通過(guò)電阻RD進(jìn)行放電，兩塊板之間的電壓將會(huì )逐漸下降為零，V_C= 0，見(jiàn)圖4。

圖4: 電容正在放電

　　在圖3和圖4中，R_C和R_D的電阻值分別影響電容的充電和放電速度。

　　電阻值R和電容值C的乘積被稱(chēng)為時(shí)間常數τ，這個(gè)常數描述電容的充電和放電速度，見(jiàn)圖5。

圖5: 在充電及放電過(guò)程中的電壓vc 和電流iC

　　電容值或電阻值愈小，時(shí)間常數也愈小，電容的充電和放電速度就愈快，反之亦然。

　　電容幾乎存在于所有電子電路中，它可以作為“快速電池”使用。如在照相機的閃光燈中，電容作為儲能元件，在閃光的瞬間快速釋放能量。