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交流电是如何通过电容器的?
交流电通过电容器的能力完全由两个方面决定,即交流电本身的特性和电容器对电荷的储存功能。注意,这里通过的电压并不是真的指电容器会从两个极板直接击穿,而是电流在导线中流动的一种微观表达,因为在电流的定义中,只要导线中有电荷流动,就有电流;我们简单分析一下交流电是如何通过电容器的。
1.根据电容器中电流与电压变化率的关系,即I = C (du/dt),可以看出,通过电容器的电流与电压变化率成正比。只要电压变化非常快,那么导线中就会有很强的电流。根据这个原理,当我们使用大小和方向随时间变化的交流电时,就可以满足这个条件。
2.在交流电的前半个周期,电压方向为正。此时电容器充电,但电容器的最大电压不会超过交流电的峰值,所以当交流电的电压幅值下降到小于电容器的最大电压时,电容器就会放电,形成放电电流;3.此时,交流电压继续下降。当方向变为负半周后,电容器又开始反向充电,充满电后又开始放电。结果一次次充放电后,会有变化的电流通过导线,但电容的两个极板并没有被击穿。电容相当于只是充当一个临时电源,在电路中起到储存电荷的作用。
但是直流电不能通过电容,因为直流电不随时间变化,电容充满电后与外界电压保持平衡。当交流电的频率很高时,容抗Xc = 1/2 pi;当fc很低时,电容器对交流电的阻断作用很小。频率越低,阻断作用越大,也就是我们所说的 通高频,阻低频 , DC隔离和交流通信 。
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