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電容的“通交流、阻直流”,終于有人講清楚了!

已有 984 次閱讀2024-9-13 14:03

“通交阻直”是電容重要的特性之一,即電容可以交流電導通,但直流電阻斷。

這是為什么呢?

從理論上來講,電荷是根本不能在電容中流動的。因為在平行板電容上電后,一塊板帶正電,另一塊板帶負電,在兩快板之間的非導電介質不能使兩種電荷相互轉移并接觸,完成電荷流動。真能通過,那也代表著電容被擊穿了,無法使用了。

所以直流是肯定不能通過電容的,但為什么交流反而可以呢?

事實上,當電容接通電源時,實際上自由電荷沒有通過兩極間的絕緣介質,直流是如此,交流亦是如此。

但是,交流電的電壓是不斷變化的,積累在兩極板上的電荷發生變化,引起兩極板間的電壓變化,當電壓升高時,電荷向電容的極板上聚集,形成充電電流;當電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流。不斷地充電和放電,對外電路來說就有了電流,這也就是電容通交流的原因,即便電荷沒有真的通過極板。

為了更好地理解電容的“通交阻直”,我們還需要搞懂這兩點:

1、電容接上直流電,也會產生電流。

當電容兩端接通直流電源時,會進入充電狀態,電路中產生充電電流,不過這個時間太短太短,一般只需要千分之一秒左右瞬間完成充電。當電容器的電場力與電源力平衡時,電荷就不再移動,充電過程結束,電路中就不再有電流通過,所以就表現出來直流電無法通過電容的現象。

2、不是所有交流電都能通過電容。

當電容兩端接上交流電源時,因交流電的大小與方向不斷交替變化,就使電容不斷進行充電與放電,電路始終有電流流通,所以說電容可通交流。

但這里有個問題,就是如果電容很快充完電了,但交流電還沒有變化(從正半周變化到負半周),那此時就類似直流電的情況,即電路沒電流了,相當于斷路。直到等到交流電負半周到來,電容放電,電路才重新產生電流。這意味著,如果交流電頻率較低(變化速度慢),接上電容時會中途斷電流,即電路不是完全導通。如果頻率超級低,無限接近于0,那電路就會看起來不通。

所以不是所有交流電都能通過電容,而是高頻率導通,低頻率阻斷。

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