FDG6335N在实际电路中,电容器作为电路中的一个重要元件要与其他元件联接,从而完成某种特定的电路功能。因此,我们必须对电容器的充、放电规律加以分析。

为了更好地理解电容器与其他元件联接后,电容器所发挥的作用,首先分析纯电容电路的充电、放电过程。

电容器的充电过程

如图2.6-24所示,该电路是一个纯电容通过多位开关与电源相联接的例子(假设电源内阻为零)。在图2.6-24(a)中,一个未充电的电容器与一个四位开关相联,当开关接在位置1时,电路处于断路状态,电容两端没有电压。此时,我们称之为初始状态,电容器的两个极板之间没有静电场,极板呈中性。

当开关接在位置2时,电源电压加在电容器的两个极板之间,此时我们称之为电容器的充电状态。在这种条件下,电容器被即刻充满电荷。(有关充电时间的问题将在时间常数中阐述)如图2.6-24(b)所示,电子将出现在整个电路中,它从电源的负端流出到达电容器的负极板,电容器正极板上的电子流向电源的正端。此时,将电流表串联在电路中,电流表的指针就会摆动,这就是电容器充电时电路中出现的短暂的电涌电流,即:充电电流。

当电容器充满电荷时,其两端的电压在数值上与电源电压相等。此时,电容器两个极板之间的电场强度最强。因此,在电介质中存储的电能达到最大。充满电的电容器存储的电能最多。

当电容器充满电时,将开关换到位置3,如图2.6-25(a)所示。

此时,该极板上的电子被隔离,由于电子的排斥作用,将没有电子再回到正极板。电容器上将保持一定量的充电电荷。在此应该说明:电容器充满电之后,其上保持电荷量的多少,取决于绝缘材料的绝缘程度。如果把绝缘材料理想化,即:认为绝缘材料可以完全绝缘,那么,电容器上将一直保持满电荷量c但在实际中,没有理想绝缘介质材料,它们都存在漏电现象,即:有很小的漏电电流流过电介质。最终,这一电流将使已充在电容器上的电荷逐渐放掉。基于这一原因,任何电容器都不能将电容器上的电荷永久地保存住。一个高质量的电容器可以将充在其上的电荷保存一个月或更长时间。由于电容器中可以存储电能,因此,带有电荷的电容器可以等效为电源。