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電容串聯交流電路教程

生活 更新时间:2024-10-04 02:19:23

圖1-37所示是電容串聯電路。電容串聯電路的電路形式與電阻串聯電路一樣。電路中,電容C1和C2串聯。如果将電容的容抗用電阻的形式來等效,可以畫成等效電路,即R1和R2的串聯電路,如圖中所示。

電容串聯交流電路教程(聊一聊電容串聯電路及重要特性)1

圖1-37 電容串聯電路

電容串聯電路的一些基本特性與電阻串聯電路一樣,但由于電容的基本特性與電阻的特性有所不同,因此這一電容串聯電路的工作原理和電阻串聯電路也有所不同。

電容串聯電路電流特性

由于電容的隔直作用,因此該串聯電路不能通過直流電流。

根據串聯電路的特性,流過各串聯電容的電流相等,這一點與電阻串聯電路一樣,也是各種元器件串聯電路的共同特性。由于流過各串聯電容的電流相等,因此,無論串聯電路中的電容其容量是多大,每隻串聯電容所充到的電荷量是相同的。

電容串聯總容量減小特性

電容串聯之後,它仍然等效為一隻電容,但總的容量将減小。圖1-38所示是電容串聯電路的總電容等效電路,它等效成一隻電容C。

電容串聯交流電路教程(聊一聊電容串聯電路及重要特性)2

圖1-38 電容串聯電路的總電容等效電路

電容串聯電路中,各電容串聯後總電容的倒數等于各串聯電容的倒數之和,即1/C =1/C1 1/C2 1/C3 …這一點與電阻并聯電路相同。

記住一個特殊情況,當兩個容量相等的電容串聯後,其總電容為串聯電容容量的一半。例如,兩隻6800pF的電容串聯,其總容量為3400pF,如圖1-39所示。

電容串聯交流電路教程(聊一聊電容串聯電路及重要特性)3

圖1-39 示意圖

雖然電容在串聯之後總容量減小,但是電容串聯電路能實現一些電路功能。

電容串聯電路的電壓特性

電容串聯電路中,各串聯電容上的電壓(降)之和等于加在這一串聯電路上的電源電壓,即U1 U2=U,如圖1-40所示,這一點與電阻串聯電路一樣,也是各種串聯電路的基本特性。

電容串聯交流電路教程(聊一聊電容串聯電路及重要特性)4

圖1-40 示意圖

串聯電路中,容量大的電容上的電壓降小,容量小的電容上的電壓降(電容兩端的電壓)大,如圖1-41所示,當電容C1大于C2時,電壓U1小于U2,電容電路分析中了解這一點對識圖中抓住主要矛盾(容量小的電容)是很重要的。

電容串聯交流電路教程(聊一聊電容串聯電路及重要特性)5

圖1-41 示意圖

記憶電容串聯電路的特性

(1)看它的電阻等效電路。在串聯電路中,流過各電容的交流信号電流其頻率是相同的,由于C2容量小,所以C2的容抗就大,相當于電阻R2的阻值大,而在電阻串聯電路中阻值大的電阻上的電壓降大。所以,電容串聯電路中大部分電壓是降在了容量小的電容上。

(2)利用電容兩端電壓的計算公式U=Q/C來理解。由于是電容串聯電路,流過各電容的電流是相等的,也就是對串聯電路中各電容内所充電的電荷量相等,即電容C1和C2中的電荷Q相等,而電容兩端的電壓與容量大小成反比,因此C2的容量小,電容C2兩端的電壓大。

有時電容串聯電路分析還需要從另一個角度來進行,當某一個電容的容量遠大于其他電容的容量時,容量大的電容相當于通路(可理解成大電容的容抗與其他電容的容抗相比太小而可以忽略不計),此時電路中起決定性作用的是容量小的電容。

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