電容器在電路中的作用

ipolo

1.電容器的基本特性

(1)電容器可以儲(chǔ)存電荷，具有隔斷直流的作用

當(dāng)把電容器的兩個(gè)極板分別接到直流電源的正，負(fù)極上時(shí)，正負(fù)電荷就會(huì)集聚在電容器的兩個(gè)電極板上，在兩個(gè)極板間形成電壓。隨著電容器兩極板上電荷的不斷增加，電容器上的電壓也由小逐漸增大，直到等于直流電源電壓時(shí)，電路中便不會(huì)有電流流過(guò)，充電過(guò)程就停止了，這就是電容器的充電作用。如果把直流電源和電容器斷開，此時(shí)電容器上便儲(chǔ)存上了電荷，它儲(chǔ)存的電荷量可由下式求出，即





從上式可以看出，當(dāng)電容器兩端的電壓一定時(shí)，電容器的容量越大，它所儲(chǔ)存的電荷量也越大。可見電容器的電容量是一個(gè)衡量電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)的參數(shù)。

電容器上儲(chǔ)存電荷后，由于電容器兩極板是由絕緣介質(zhì)隔開的，雖然電容器兩端有電壓，但電荷不能從電極間通過(guò)，所以電容器有隔斷直流的作用。

如果把儲(chǔ)存有電荷的電容器的兩個(gè)電極用導(dǎo)線相連，在連接的瞬間，電容器極板上的正，負(fù)電荷便會(huì)通過(guò)導(dǎo)線中和，這就是電容器的放電作用。電容器放電的過(guò)程是一個(gè)能量釋放的過(guò)程，會(huì)在放電回路中做功，把電能轉(zhuǎn)換成其他式的能量。

在電子電路中使用電容器時(shí)，若電子電路上的電壓高于電容器兩端的電壓，電容器就充電，直到電容器上建立的電壓與電路的電壓相等為止；如果電子電路上的電壓低于電容器兩端的電壓，電容器則進(jìn)行放電。

(2)交流電可以"通過(guò)"電容器

如果把電容器接到交流電路上，由于交流電電壓的大小和方向不斷變化，電容器就會(huì)交替地充電，放電反復(fù)進(jìn)行，此時(shí)電容器的兩極板間仍不會(huì)有電荷通過(guò)，但在交流電路中卻形成了方向和大小都不停變化的交流電流，就像電容器能通過(guò)交流電一樣，這就是交流可以"通過(guò)"電容器的道理。

(3)電容器的容抗

電容器對(duì)交流電有特殊的電阻特性，稱為容抗。容抗可由下式算出，即





從上式不難看出，電容器的容量越大，電流的頻率越高，它的容抗出就越小，交流電流越容易通過(guò)電容器。

2.電容器在電路中的作用

電容器的基本特性在電子電路中得到了非常廣泛的應(yīng)用，它在濾波電路，調(diào)諧電路，耦合電路，旁路電路，延時(shí)電路，整形電路等電路中均起著重要的作用。下面用兩個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明電容器在電路的一些作用。

[例1]來(lái)復(fù)再生兩管半導(dǎo)體收音機(jī)

來(lái)復(fù)再生兩管半導(dǎo)體收音機(jī)的電路如圖4-3所示。電路中共用到了7個(gè)電容器，它們電路中的作用分別敘述如下：

C1和L2組成調(diào)諧回路，通過(guò)調(diào)節(jié)C1容量的大小，達(dá)到選擇電臺(tái)的目的。

C2是一個(gè)半可調(diào)電容器。放大了的高頻信號(hào)可經(jīng)L3及C2反饋到調(diào)諧回路，使高頻信號(hào)加強(qiáng)，以提高收音機(jī)的靈敏度。調(diào)節(jié)C2可以改變反饋再生的強(qiáng)弱。

C3跨接在L2和VT1發(fā)射極之間，它有雙重的作用：一是它對(duì)廣播信號(hào)的容抗較低，可使L2中的高頻信號(hào)順利地回到VT1的發(fā)射結(jié)上進(jìn)行放大；二是C3還起到了把檢波后的殘余高頻信號(hào)旁路的作用。





C4的容量很小，僅有100pF,它對(duì)高頻信號(hào)的容抗較小，而對(duì)低頻信號(hào)的容抗較大，所以高頻信號(hào)可以通過(guò)C4加到檢波器進(jìn)行檢波，音頻信號(hào)不能通過(guò)C4，只是L4送到VT2進(jìn)一步放大。

C5為旁路電容，由于它對(duì)高頻信號(hào)的容抗很小，可以把從L4漏過(guò)來(lái)的高頻信號(hào)旁路掉。

C6有兩個(gè)作用：一是隔斷A,B兩點(diǎn)間的直流通路，以防止A,B兩點(diǎn)相連破壞了VT1，VT2的靜止工作狀態(tài)，使收音機(jī)無(wú)法正常工作；二是構(gòu)成音頻通道，把VT1集電極輸出的音頻信號(hào)耦合到VT2的基極進(jìn)行放大。所以可以把C6叫做隔直耦合電容器。

C7的電容量較大，它對(duì)低頻信號(hào)的容抗較小。由于C7并聯(lián)在電池上，當(dāng)電池用舊內(nèi)阻增大時(shí)，C7可對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行旁路，以防止各放大級(jí)信號(hào)通過(guò)電池內(nèi)阻的耦合作用產(chǎn)生有害的低頻振蕩。

[例2]：延時(shí)電路





圖4-4為一由單結(jié)半導(dǎo)體管組成的延時(shí)電路。它利用電容器的充放電特性來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制時(shí)間的目的。延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短由R3，RP及C來(lái)確定。當(dāng)開頭S閉合時(shí)，電源通過(guò)R3,RP向C充電。當(dāng)C上的電壓達(dá)到一定幅值時(shí),VT1導(dǎo)通，C上的電荷經(jīng)VT1,E,B1端和R2放電，觸發(fā)晶閘管VT2導(dǎo)通，繼電器K得電工作，其觸點(diǎn)將控制被電路工作。

spy007868

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