提起电容,它有一个非常重要的特性,那就是可以隔直流通交流,结论大家都知道,但原理能搞明白的人真的很少,今天我们就详细讲解一下电容为什么隔直通交?我们用实际的电路来为大家讲解清楚相关的原理。
1、电容器隔直流的原理
如上图(a)电路所示,本电路是一个直流电路,电容器直接与直流电源连接,当开关S闭合后,直流电源开始对电容器充电。充电的途径是:电源正极→开关S→电容器的上极板获得大量正电荷→通过电荷的排斥作用(电场作用),下极板上的大量正电荷被排斥流出形成电流→灯泡→电源的负极,有电流通过,灯泡亮。随着电源对电源器的不断充电,电容器两端的电荷越来越多,两端的电压越来越高,当电容器两端电压与电源电压相等时,电源不能再对电容器充电,无电流流到电容器上极板,下极板也就无电流流出,无电流通过灯泡,所以灯泡熄灭。
所以从上面的整个过程可以明显得出一个结论,在刚开始的时候,直流可以对电容器充电而通过电容器,不过这个过程极短,特别是容量小的电容器,充电结束后,直流就无法通过电容器,这也就是为什么说电容器隔直流的原因。
2、电容器器通交流的原理
在上图(b)电路中,我们的电源变成了交流电源,由于交流电的极性是经常变化的,所以电路中的电流电压的极性也是经常变化的,上一段时间是上正下负,下一段时间极性会变成下正上负。当开关S闭合后,当交流电极性是上正下负时,交流电源从上端输出电流,该电流对电容器充电,充电途径是:交流电源上端→开关S→电容器→灯泡→交流电源下端,有电流通过灯泡,灯泡发光,同时交流电源对电容器充得上正下负的电荷。
当交流电源的极性为成上负下正时,交流电源从下端输出电流,它经过灯泡对电容反充电,电流途径是:交流电源下端→灯泡→电容器→开关S→交流电源上端,有电流经过灯泡,灯泡发光,同时电流对电容器充得上负下正的电荷,这次充得的电荷极性与先前充电电荷极性相反,它们相互中和抵消,电容器上的电荷消失。当交流电源极性重新变成上正下负时,又可以对电容器充电,以后不断重复上面的过程。
从上面的过程描述可以看出,由于交流电源的极性不断变化,电容器的充电和反充电(中和抵消)交替进行,从而始终有电流流过电容器,这就是电容器为什么可以“通交”的原理。
责任编辑人:CC
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