電容器在電路中的作用

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1.電容器的基本特性

(1)電容器可以儲存電荷，具有隔斷直流的作用

當把電容器的兩個極板分別接到直流電源的正，負極上時，正負電荷就會集聚在電容器的兩個電極板上，在兩個極板間形成電壓。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，電路中便不會有電流流過，充電過程就停止了，這就是電容器的充電作用。如果把直流電源和電容器斷開，此時電容器上便儲存上了電荷，它儲存的電荷量可由下式求出，即





從上式可以看出，當電容器兩端的電壓一定時，電容器的容量越大，它所儲存的電荷量也越大�？梢婋娙萜鞯碾娙萘渴且粋�衡量電容器儲存電荷本領(lǐng)的參數(shù)。

電容器上儲存電荷后，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，所以電容器有隔斷直流的作用。

如果把儲存有電荷的電容器的兩個電極用導(dǎo)線相連，在連接的瞬間，電容器極板上的正，負電荷便會通過導(dǎo)線中和，這就是電容器的放電作用。電容器放電的過程是一個能量釋放的過程，會在放電回路中做功，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，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，電容器則進行放電。

(2)交流電可以"通過"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，電容器就會交替地充電，放電反復(fù)進行，此時電容器的兩極板間仍不會有電荷通過，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，就像電容器能通過交流電一樣，這就是交流可以"通過"電容器的道理。

(3)電容器的容抗

電容器對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，延時電路，整形電路等電路中均起著重要的作用。下面用兩個實例來說明電容器在電路的一些作用。

[例1]來復(fù)再生兩管半導(dǎo)體收音機

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

C1和L2組成調(diào)諧回路，通過調(diào)節(jié)C1容量的大小，達到選擇電臺的目的。

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

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





C4的容量很小，僅有100pF,它對高頻信號的容抗較小，而對低頻信號的容抗較大，所以高頻信號可以通過C4加到檢波器進行檢波，音頻信號不能通過C4，只是L4送到VT2進一步放大。

C5為旁路電容，由于它對高頻信號的容抗很小，可以把從L4漏過來的高頻信號旁路掉。

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

C7的電容量較大，它對低頻信號的容抗較小。由于C7并聯(lián)在電池上，當電池用舊內(nèi)阻增大時，C7可對低頻信號進行旁路，以防止各放大級信號通過電池內(nèi)阻的耦合作用產(chǎn)生有害的低頻振蕩。

[例2]：延時電路





圖4-4為一由單結(jié)半導(dǎo)體管組成的延時電路。它利用電容器的充放電特性來實現(xiàn)延時控制時間的目的。延時時間的長短由R3，RP及C來確定。當開頭S閉合時，電源通過R3,RP向C充電。當C上的電壓達到一定幅值時,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，其觸點將控制被電路工作。

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