上一篇文章《帶你完全了解電容！電氣人很有必要學習的知識點》非常詳細地講解了電容的含義，如電容效應、電容元件、電容參數等，在此基礎上，這篇文章将延續上一篇的内容，深入講解電容的更多内容，如電容元件在交流電路和直流電路中的不同、與電容相關的容抗等。

圖1-2-1

根據電容參數“C ”的定義，可知電容元件極闆上電荷量 q 等于電容 C 乘以極闆間電壓 u ，即q =Cu 。這說明，在電壓相同的情況下，電容 C 越大，電容元件所能容納（存儲）的電荷就越多，存儲的電場能量也就越大。那麼，電容元件在電路中的電壓與電流又是怎樣的關系呢？我們往下看。

由q =Cu ，顯然，若電容兩端的電壓發生改變，其極闆上的電荷量也會發生變化（電容C為常數，固定不變）。電荷量的變化，由電荷的移動形成，例如電壓變小，極闆上的電荷量也要随之減少，換言之，極闆上的部分電荷沿導線跑掉了。而電荷的沿導線跑動就是電流。即電容電壓的變化，會使得電容上有電流流過，如下圖1-2-2所示。

圖1-2-2

舉一反三，若電容兩端的電壓不變，極闆上的電荷量也就保持不變，所以沒有電荷的定向移動，即電容上沒有電流流過，這就是電容的隔直作用。

1、電容參數的直流電路

如下圖1-2-3所示的直流電路中，開關斷開，假設電容極闆上的初始電荷量為零，顯然，電容兩端的初始電壓也為零。

圖1-2-3

（1）閉合開關S1，電容開始充電，所謂充電，就是電荷逐漸向極闆上堆集，電容兩端的電壓逐漸增大。此時的電容就像一個三天不吃飯的乞丐，開關一閉合瞬間，電容大口吃飯（充電），電流最大，随着電容吃得越飽，電荷的聚集速度越慢，即電流越小，其曲線如圖1-2-4所示。

圖1-2-4

這個電容的充電過程很快，直到電容的電壓等于電源電壓，充電完畢，此時電流也變為零，這就是電容元件的零狀态響應，充電過程對應的電路就稱為暫态過程。關于更多暫态電路的内容，在這裡我就不展開講啦，因為是真的很難！

（2）電容充電完畢後，開關S1打開，顯然，電容極闆上堆集的電荷無處可走，一直呆在極闆上，這表示電容元件一直存儲這電場能量。

（3）閉合開關S2，此時電容兩極闆上的異性電荷就像做擴散運動一樣往電阻處跑，然後再電阻處相結合，釋放能量！這就是電容元件的放電過程，電壓與電流君呈衰減趨勢，如圖1-2-5所示。

圖1-2-5

直流電路中，電容元件的影響主要體現在開關通斷期間，電路達到穩态後，電容元件處就相當于開路了。

2、電容參數的交流電路

上文提到，電容兩端的電壓變化，會産生電流，而在（正弦）交流電路，電壓是按正弦規律一直變化的，在這個交變定壓的驅使下，電容的電流是一個怎樣的變化情況呢？

結合電容的定義與電流的定義，電流是指通過任一截面的電荷變化率，即電荷變化的快慢，在電容元件裡，這個電荷其實就是電容極闆的電荷量，即圖1-2-6所示的Δq /t ，即表示電容極闆上的電荷變化的快慢.

圖1-2-6

然後極闆上的電荷又等于電壓乘以電容，即Δq =Cu ，最後得出電容電流等于電容乘以電壓變化率，如圖1-2-6的公式所示。

經過複雜的計算，可以得出電容元件的電壓與電流變化波形如圖1-2-7所示。其計算過程我在此不再演示。

圖1-2-7

從圖1-2-7可以看到，電容電流與電壓均按正弦規律變化，且兩者周期（頻率）相同，電流在想位上超前電壓90° 。

既然電壓與電流是同頻的正弦量，那麼它們就可以用有效值來表示，且兩者之間可以進行四則運算。而有效值，就不用我再多解釋了吧？

在數值上，将電壓有效值除以電流有效值，就可以得到一個與電容C 、角頻率 ω （頻率f ）有關的數，這個數就是傳說中的容抗 1/ωC ，如圖1-2-8所示。這裡 ω 是電源的角頻率，可能大部分人不知道這個 ω 是什麼，其實它與頻率差一個2π的關系，即 ω =2πf ，表示正弦量在每秒内變化了多少個弧度。

圖1-2-8

容抗與電源的頻率成反比，其關系曲線如圖1-2-8所示。這表明，電源的頻率越高，電容元件的容抗就越小，若電源電壓的有效值不變，随着頻率的增大，容抗變小，此時流過電容元件的電流也就越大，這就是所謂的通高頻阻低頻。

回顧歐姆定律 R=U/I ，電壓除以電流等于電阻，電壓的單位是伏特（V），電流的單位是安培（A），這兩個單位相除（V/A），得到的比值的單位是歐姆（Ω）。同樣的，電容元件中，電壓有效值除以電流有效值，同樣是伏特除以安培，顯然得到的容抗的單位也是歐姆。所以容抗的作用其實類似于電阻，即對電流的阻礙作用。

圖1-2-9

既然容抗和電阻都是對電流的阻礙作用，那麼把它們串聯起來，如圖1-2-9所示，電容元件和電阻元件就會對電源電壓有個分壓的作用，誰的歐姆值越大，得到的電壓就也多。

而容抗與電源的頻率有關，在這裡，随着頻率的增大，電容兩端得到的電壓就越小。對于這種現象，我們可以這樣理解：電源頻率變化越快，電容的充放電速度就越快，當快到一定程度的時候，電容都來不及充電，就又要放電了，這就會造成電容所存儲的電荷很少，其兩端的電壓很小。

另外，關于多個電容元件的串并聯知識，在此我也不再講解，大家感興趣的，可以運用在這兩篇中學到的知識自行分喲~

雖然文章中沒有給出很多的計算、推導過程，但我的目的本來也不是讓大家學會這些計算，而是讓大家真正的理解電容、容抗、同交隔直等的含義。如果别人問你：電容是什麼？容抗是什麼？希望你能提交一份完美的答案。

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