在交流電路中,電容的容值一般是固定不變的,但是電容隨著兩端電壓變化,而發生著變化,下面我們從電容的容抗、頻率、電流等幾個參數上面來講村田電容在交流電路中的變化關系。
1、電容容抗 如果不考慮電容器本身存在的泄露電阻影響,可以認為電容器是一個純電容負載。當電容器兩端接在交流電壓上,在電壓由零增至最大時,對電容器充電,有一充電電流。在電壓由最大值降低至零時,電容器放電,有一放電電流。純電容電路
如下圖所示。由于充電和放電在電路中形成了電流。但是電容器存儲電荷的能力并不是無限制的,積有了電荷或積滿了電荷時,就對電流表現有樣一種抗拒作用,這種抗拒作用稱為電容電抗,簡稱容抗。用符號Xc表示,單位是歐姆。
從實驗得知:電容器的電容C越大,頻率f越高,則其容抗Xc就越小。他們之間的關系為:
2、頻率關系 上述公式中:π=3.14
f:表示頻率,單位赫茲(Hz) C:表示電容容量,單位法(F) 由上式可見:當電容C一定時,容抗Xc與頻率成正比,即電容元件具有通高頻阻低頻特性。當f=0時,XC=∞(無限大)。即直流電通不過電容器,可視為開路。
3、電容兩級電壓與電流的關系 理論證明,在純電容電路中,電容器兩級間電壓的有效值Uc與電路中電流的有效值Ic之間的關系為
4、電容兩級電壓與電流的關系 電容器開始充電時(即電壓從零開始增大),電容器的極板上沒有電荷,此時存儲電容容易,一個很小的電壓便能產生很大的電流,此狀態充電電流最大,后來極板上電荷積多了,同性電荷相互排斥,并隨著電容器所帶電荷的增加,要想電容器充電就受到了越來越大的阻力,電業必須繼續升高,才能繼續存儲一些電荷進去,因此電流逐漸減小,到電壓升到最大值時,極板上電荷已儲滿,此時電流減小到零。即ic不是與uc成正比變化的,而是與uc的變化率成正比變化的。 |