电容的充电和放电精编版

电容的充电和放电

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电容的充电和放电1应该是电池负极放出电子到一块极板，电池正极将另一块极板上的电子吸了过去。

2此时电路是通路电容的电过程，你这么理解是对的。3这个问题，要看你这个电路对电容充放电的时间周期。如果高于交流电的周期，那么电容电还没放完，电流方向就改变，开始反向充电，这样电容电压始终不能回零。如果小于交流电周期，电流还没有回落到零，电容已放电完毕。总之，只有两周期相同时，电容电压才和电路电压变化一致。将电容器的两端接上电源。(注意电容及电池连接的极性,电解电容器的负极应与电池的负极相接)电容器就会充电,有电荷的积累。两端电压不断升高,当电容器两端电压Uc同电池电压E相等时,充电完毕。此时Uc(电容器两端电压)＝Q(电容器充电的电量)/C(电容器的电容量),当电容器两端去掉电源改加电阻等负载时,电容器进行放电。放电电流I＝Uc/R(注意Q 是逐渐减少的,Uc也是逐渐减少的,所以I也是逐渐减少的)。

电容的充电和放电

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。图1和图2分别是电容的基本结构和符号。

图1:电容的基本结构

图2:电容的电路符号

当电容连接到一电源是直流电()的电路时，在特定的情况下，有两个过

程会发生，分别是电容的“充电”和“放电”。

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v

c

逐渐增

大。一旦电容两端电压v

c 增大至与电源电压V相等时，v

c

=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。

图3:电容正在充电

由于电容充电过程完成后，就没有电流流过，所以在直流电路中，电容

可等效为开路或R=∞，电容上的电压v

c

不能突变。

当切断电容和电源的连接后，电容通过电阻R

D

进行放电，两块板之间的

电压将会逐渐下降为零，v

c

=0，见图4。

图4:电容正在放电

在图3和图4中，R

C 和R

D

的电阻值分别影响电容的充电和放电速度。

电阻值R和电容值C的乘积被称为时间常数τ，这个常数描述电容的充电和放电速度，见图5。

图5:在充电及放电过程中的电压v

c

和电流iC

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。