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...可为什么电容还要在直流电路里使用,直流电接上电容不就等于没电...电容在交流电路中的应用

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一、...可为什么电容还要在直流电路里使用,直流电接上电容不就等于没电...

你可以这样理解,把电容看做是一个水桶,左边接一个进水管,右边接一个出水管,水桶的作用是储存进水管的杂质,沙子等,然后输出管输出的水既干净又平滑。杂质,沙子就好比交流电。

二、为什么电容能隔直流通交流


  1. 电容能隔直流




  2. 是因为当电容器接到直流电源上时,它只会在刚开始接通的那一瞬间进行充电,就像小朋友刚开始吃一个很大的冰淇淋,很快就吃饱了。之后呢,因为电容器两端的电压和电源电压一样,就不再变化了,也就不会再有电流通过,就像是冰淇淋吃完了,小朋友就不再吃了一样。所以,电容器就把直流电流给“隔断”啦!



  3. 电容能通交流




  4. 而当电容器接到交流电源上时,情况就不同了。交流电的电压大小和方向是一直在变的,就像是一个人在不停地摇摆身体。这样,电容器就会随着交流电的变化不断地进行充放电,就像是小朋友在玩一个可以反复装填和发射的水枪,不停地吸水、喷水。因此,电路中就会有持续的充放电电流,就像是交流电流能够“通过”电容器一样。所以,电容器就能让交流电流过去啦!


电容在交流电路中的应用

2022-04-12 17:03·衡丽电子若一个电容接入到直流电路当中,它只有开始接入时的充电过程,待充电完毕,极间电压与施加电压相等后,整个回路当中就没有电流通过了,电容在直流电路中相当于断路。

若在电容两端接入一个交流电,那么就完全不一样了。接入交流电后,电容会反复的充放电,持续与电源之间进行能量交换,这与前面介绍的电感线圈类似,只不过能量交换的形式不同罢了。

电感线圈是电能与磁能间的反复交换,而电容是电能与电场能间的反复交换。

由C=Q/U和i=dq/dt可得:i=Cdu/di,这反应了交流作用下电压与电流的对照关系,可见,通过电容器的电流与电容大小和电压的变化率成正比,若电容量一定,那么,电流的大小取决于电压变化率,也就是电源频率。所以,在电容量一定,且电源频率一定的前提下,电容支路电流就可以确定。

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?若电容两端施加u=Umsinωt的交流电压,那么,通过电容的电流i=CdUmsinωt/dt=CUmωcosωt=CUmωsin(ωt+π/2)=Imsin(ωt+π/2),由该式可以看出电流与电压之间的向量关系:电流超前电压π/2。

由CUmω=Im可得:Xc=1/ωc,这个Xc就是电容器的容抗,反映的电容器对电流的阻碍大小。

Xc=1/ωc=1/2πfc,f就是电源频率。在直流电路中,f=0,Xc就会趋于无穷大,电流自然为0,相当于断路状态。若f越大,则Xc越小,通过的电流越大,若f趋于无穷大,那么电路则趋于短路状态;若f越小,则Xc越大,通过的电流反而越小。所以,电容具有通高频、阻低频、隔直流的作用。这在电子电路中,应用广泛,以后仍会陆续提到。

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在功率关系上,电容与电感相似,只有能量交换的过程,而不会实质性的消耗功率,当然这是对纯电容而言,若非纯电容,它的介质损耗是不得不考虑的。既然值进行能量的交换,本身就不消耗能量,它的平均功率就为0,但它的瞬时功率也是可以表示的,即:Wc=1/2CU2。

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在电路中,三个基本的电气元件已经介绍完了,后期将是在具体电路中的实际应用,以及他们之间的串并联关系在实际电路中的实际应用,敬请持续关注。

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交流电容使用在直流电源上
发布人:chuaihao7 发布时间:2025-04-15