相关推荐
您可能对下面课程感兴趣
电子电路与新能源技术教程

159小节已有86566人学过

电容如何通交流电?
发布时间:2024-04-03 15:21 [ 我要自学网原创 ] 发布人: 快乐小女 阅读: 2396

电容有通交隔直的特性,简单来说,就是给电容施加直流恒定的电压,电容回路中电流将为0A,但若给电容施加交变电压,它就流过交变电流。

那电容为什么会有这样的特性呢?答案就在于电容的结构!



就电容的构成原理来说,电容器都是由两块中间绝缘的金属板组成,中间的绝缘可以是不同的介质,如空气、云母、绝缘纸等。也正是由于两金属板中间绝缘,所以金属板上的电荷不能“前进”,在电路中就表现为单向流动的直流电无法通过,这就是所谓的隔直。



电容的“隔直”很容易理解,难以理解的是它的“通交”。电容极板上的电荷量q与它极板间的电压u成正比,这个比例系数就是电容C,即q=Cu。一般电容的C都是常数,是固定不变的,这就意味着,电压u的变化,会同步引起电荷q的变化。

当电压不变时,电容极板上的电荷也不变,且这些电荷前路不通(前面是绝缘介质),后背受力(电压对应的电场力),它们不会四处移动,只能聚集在极板上。


一旦给电容通以交流电,此时的电压大小和方向都不断变化,显然电荷也会变化,接下来就让我给大家讲一下其具体过程。

我们以正弦交流电路为例,如下图1所示,电压波形为正弦波,波形的正半轴部分电压大于零,表示电容电压实际方向为左正右负,负半轴部分电压小于零,表示电容电压实际方向为左负右正。


1

横轴为时间轴,小黄点为时刻点,它随时间沿波形向右移动,例如图1中小黄点正处于波形正半轴部分,表明电容电压此时方向为左正右负,且电压值在变小。由于电压在变小,所以极板上的电荷量也在变少。换言之,极板上的电荷在不断往外走,由于电荷前路不通,所以这些电荷就只能沿线路往回走。显然,这些定向移动的电荷就形成了电流,此时的电流方向根据正电荷的移动方向判断为从左到右(沿着电源)。


2

直到小黄点一到零点,如图2所示,此时电压值为零,极板上电荷为零,下一瞬间,小黄点将来到电压波形的负半轴部分,说明电容电压的实际方向将变成左负右正。


随着时间的推移,小黄点继续前进,来到电压波形的负半轴部分,如下图3所示。小黄点在负半轴部分,表明电容电压实际方向为左负右正,且在变大(绝对值),这意味着电容极板上的电荷量将增加。电荷量的增加是靠电荷的移动形成的,例如正电荷沿电压正极往极板上移动,使正极板上的正电荷不断堆积。电荷的移动又形成电流,方向依然是从左到右(沿着电源)。


3

当小黄点来到负半轴部分的另一边,如下图4所示,此时电容电压实际方向不变,但电压在变小(绝对值),所以极板上的电荷量也在变少。换句话说,就是此时正电荷要从极板上离开,和图3相比较,区别在于电流的方向改变了。


4

依此类推,电压的正负、变化趋势(变大或变小)都会引起电荷量的变化,而电荷量的变化必定会形成电流,这就是所谓的“通交”。电流的方向和大小也随时间变化去,其实,电流的波形也是正弦波。


综上所述,电容的“通交”并不是电荷沿整个回路流通,而且沿着电路中除绝缘介质外的其余部分作往返运动。

电子电路与新能源技术教程
我要自学网商城 ¥90 元
进入购买
文章评论
0 条评论 按热度排序 按时间排序 /350
遵守中华人民共和国的各项道德法规,
承担因您的行为而导致的法律责任,
本站有权保留或删除有争议评论。
参与本评论即表明您已经阅读并接受
上述条款。
V
特惠充值
联系客服
APP下载
官方微信
返回顶部
相关推荐
您可能对下面课程感兴趣
电子电路与新能源技术教程

159小节已有86566人学过

分类选择:
电脑办公 平面设计 室内设计 室外设计 机械设计 工业自动化 影视动画 程序开发 网页设计 会计课程 兴趣成长 AIGC