电容的“通交流、阻直流”,一次讲清楚

“通交阻直”是电容重要的特性之一,即电容可以交流电导通,但直流电阻断。

这是为什么呢?

从理论上来讲,电荷是根本不能在电容中流动的。 因为在平行板电容上电后,一块板带正电,另一块板带负电,在两快板之间的非导电介质不能使两种电荷相互转移并接触,完成电荷流动。真能通过,那也代表着电容被击穿了,无法使用了。

所以直流是肯定不能通过电容的,但为什么交流反而可以呢?

事实上,当电容接通电源时,实际上自由电荷没有通过两极间的绝缘介质,直流是如此,交流亦是如此。

但是,交流电的电压是不断变化的,积累在两极板上的电荷发生变化,引起两极板间的电压变化,当电压升高时,电荷向电容的极板上聚集,形成充电电流; 当电压降低时,电荷离开极板,形成放电电流。不断地充电和放电,对外电路来说就有了电流,这也就是电容通交流的原因,即便电荷没有真的通过极板。

为了更好地理解电容的“通交阻直”,我们还需要搞懂这两点:

1、电容接上直流电,也会产生电流。

当电容两端接通直流电源时,会进入充电状态,电路中产生充电电流,不过这个时间太短太短,一般只需要千分之一秒左右瞬间完成充电。当电容器的电场力与电源力平衡时,电荷就不再移动,充电过程结束,电路中就不再有电流通过,所以就表现出来直流电无法通过电容的现象。

2、不是所有交流电都能通过电容。

当电容两端接上交流电源时,因交流电的大小与方向不断交替变化,就使电容不断进行充电与放电,电路始终有电流流通,所以说电容可通交流。

但这里有个问题,就是如果电容很快充完电了,但交流电还没有变化(从正半周变化到负半周),那此时就类似直流电的情况,即电路没电流了,相当于断路。直到等到交流电负半周到来,电容放电,电路才重新产生电流。这意味着,如果交流电频率较低(变化速度慢),接上电容时会中途断电流,即电路不是完全导通。如果频率超级低,无限接近于0,那电路就会看起来不通。

所以不是所有交流电都能通过电容,而是高频率导通,低频率阻断。

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