电容器在电子电路中的作用

电容器在电子电路中的作用 2010-04-02 09:18:36 来源:《无线电》杂志 作者: 【大 中 小】 浏览:227次 评论:0条 少年电子技师在进行电子制作中需使用形形色色的电容器。它们在电路中分别扮演着各种不同的角色。那么，电容器是一种具有什么特性的电子元件呢?它在电路中起着什么样的作用呢?下面就来和少年电子技师谈谈这方面的问题。 储存电荷的容器 从电容器的名称上可以看出，它是一种电的“容器”，具体地说，是一种储存电荷的“容器”。尽管电容器品种繁多，形态各异，但它们的基本结构是相同的。广义地说，两片相距很近的金属板(或金属薄膜)中间被绝缘的物质(固体、气体或液体)所隔开，就构成了电容器，如图 1所示。两片金属板称为电容器的极板，中间的绝缘物质叫做介质。电容器储存电荷的过程可以用图 2来说明。把电容器的两个极板分别接在干电池的正、负极上，由于干电池的正极带正电，将吸引与它相连的极板上带负电的自由电子，使这块极板因失去了负电荷而带正电；干电池的负极带负电，它会把带负电的自由电子推斥到与它相连的极板上，这块极板因获得负电荷而带负电，如图2(a)所示。由于两片极板面积较大，距离很近，正、负电荷之间有着较强的吸引力，这时，即使把干电池断开，两片极板上的电荷仍然会保留下来，这就相当于电容器储存了电荷，如图2(b)所示。值得注意的是，随着电容器极板上正、负电荷的积累，两极板之间也就建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电过程。 电容器的充电过程 为了对电容器的充电过程有一个直观的印象，我们先来做一个简单的实验。将一个未充电的电容器(这里选用4000μ F、耐压 10V的铝电解电容器)接入图3的电路中，当开关 S合向 1点时，电容器就被电源 GB充电，我们注意观察将发现，小灯泡 EL开始很亮，然后变暗，说明电路中有电流流过，从大到小变化，经过一定时间之后，灯泡熄灭，说明电流已等于零。 为什么电容器在充电过程中，电路中的电流会由大变小最后就没有电流了呢?这是因为当开关 S合向 1点的瞬间，电容器上还没有电荷，电容器两端的电压(用 uc表示)等于零，电源电压 U全部加在小灯泡 EL两端，流过小灯泡的充电电流最大，所以小灯泡最亮。随着充电过程的进行，两极板分别积累起正、负电荷，电容器两端的电压也由零值逐渐增大，小灯泡两端的电压(U－uc)则逐渐减小，充电电流也逐渐下降。最后，电容器极板上的电荷积累到一定程度，它两端的电压升高到uc=U时，由...