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电容器充电过程电子怎样移动「电容器充电过程电子怎样移动的」

admin 2024-09-26 05:55:14 空调维修 0

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大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于电容器充电过程电子怎样移动的问题,于是小编就整理了2个相关介绍电容器充电过程电子怎样移动的解答,让我们一起看看吧。

交流电是怎样通过电容的呢?

电容器充电过程电子怎样移动

谢邀。交流电能够通过电容器,完全是由两个方面决定的,即交流电本身的特性和电容器对电荷的存储功能。注意,这里所说的通过并不是真正意义上的电压把电容器击穿直接从两极板过去,而是一种微观上的导线中有电流流动的表现而已,因为在电流的定义中,只要导线中有电荷在流动,那么就存在电流;下面我们就来简单分析一下交流电到底是怎么通过电容器的。

电容器充电过程电子怎样移动


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,通过电容的电流与电压的变化率成正比,只要电压变化的非常快,那么导线中就会有强大的电流,根据这个原理,当我们采用大小和方向随时间都变化的交流电时,就能满足这个条件。

电容器充电过程电子怎样移动


2:在交流电的前半个周期时,电压方向为正方向,此时电容充电,但电容的最高电压不会超过交流电的峰值,于是当交流电的电压幅度下降到小于电容最高电压时,电容就会放电,形成放电电流;

3:此时交流电压继续下降,当方向变为负半周时,电容又开始反向充电,充满电后又开始放电,这样一次又一次地充电和放电,导线中就会有变化的电流通过,但是电容器两极板之间并没有被击穿,电容器相当于只是充当了一个临时电源的作用,在电路中起着存储电荷的作用。

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而直流电就不能通过电容器,因为直流电不随时间变化,电容器充满电后和外电压保持平衡。当交流电的频率非常高时,容抗Xc=1/2πfc非常低时,电容器对交流电的阻挡作用就很小,频率越低,阻挡作用就越大,也就是我们所说的“通高频,阻低频”,“隔直流,通交流”。

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先抛开电容的充放电特性不说,也暂时抛开不同材质和工艺对电容特性的影响,暂时假设一只理想的电容,电容可以把他想像成一个可变电阻器,当频率为1HZ时这时候阻值无穷大,而频率越高阻值越小,这就是电容的容抗特性。耦合电容在等效电路中是串联在回路中,电容对于交流而言呈现很小阻抗,电阻非常小,交流就过去了,而对于直流而说,频率小于1HZ,呈现很大阻抗,近似开路,直流就过不去,所以耦合电容有隔直通交的作用。而对于滤波来说,等效电路中电容是并联在回路中,整流后的直流电在并联的滤波电容而端呈开路,直接通过后面负载回路,而整流后的直流电中的脉动部分在滤波电容两端呈现很低的容抗负载,直接在这里回路。而电容的不允许两端电压突变,即高于负载电压就放电,低于负载电压就充电的特性,所以电容做为滤波用有平滑纹波的特性。

首先,我们要了解一下什么是交流电,什么是电容,电容的结构是什么。 交流电,其实就是电流方向随时间作周期性变化的电流。电容是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器,如金属板或金属箔组成.这两个导体又叫做电容的两极,中间的绝缘物质叫介质。 那既然是绝缘物质是如何通过电流的呢?交流电通过电容的时候,交流电随找时间作周期性改变,电流改变了,不管是方向还是大小,都会产生相应的感应电荷,不管是多了还是少了,而因为有电源源源不断地提供电荷,因此,又会有部分电荷流出或进入电容的极板,从而起到了容纳电荷的作用。不断地充电和放电,对外电路来说就有了电流,这也就是交流电能通过电容的原因。其实不是电荷真的通过了极板,而是通过极板的不断的充电和放电,对外电路来说就有了电流。

交流电是怎样通过电容的呢?

答:两个彼此绝缘、靠的很近的、带等量异号电荷的导体薄板、导体薄球面或导体薄球柱面组合起来,形成一个相对封闭的电场区域,这就构成了一个电容器。

电容器充电过程电子怎样移动

电容器有储存电场能和电荷的能力,我们将极板电量的绝对值与两个极板之间电势差的比值定义为电容器的电容量,即:C=Q/(Vb-Va)

当我们给电容器的正负极板之间通上电源时,电容器开始充电,正极板上的自由电子便被电源吸引,并推送到负极板上面,根据电流I的定义单位时间内流过导线截面积的电荷总量,在电容器充电时有电子的移动,那么产生了电流。当极板之间的电势差与电源电压相等时,电容器充电结束。

电容器充电过程电子怎样移动

电容器在充电放电的时间比较短,一般为毫秒级,那么在电路中流过的电流值即与电容器两极板连接电源电压值的导数成正比关系,电压变化越大电流值越大。

定义电源U=Asinwt,那么可以得到电流I=(Asinwt)'=Awcoswt=Awsin(wt+90°)。当然这个时候是忽略电容在电路中容抗得到的计算值。

容抗Xc=1/wC,I=U/Xc=wC×U,在纯电容电路中I=AwCsin(wt+90°)。

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交流电通过电容就是正负极板不断充电放电的过程,在这个充放电的过程中自由电荷移动,产生了电流。

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交流电是怎样通过电容的?这个问题我来简单回答一下好了,大家都知道电容有隔直通交的特性,但是电容对交流电也是有一定的阻抗的,这个阻抗和交流电的频率和电容量的大小有关。

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首先来说一下电容是怎么隔直流的。如下图,在接通电源的瞬间,有电荷流向电容的极板,电容被充电,当电容两端的电压被充至和电源电压一样时,充电停止,电路中再没有电流流过,所以说电容是隔直流的。

电容器充电过程电子怎样移动

而对于交流电可以通过电容,也只是一个充电放电的过程,如下图,当正弦波的正半周经过电容时,电容器被充电,此时电容两端的电压极性为上正下负,而当在负半轴时,电容两端电压极性为上负下正,电容器开始放电,周而复始,不断地对电容进行充放电,从而在电容的输出端出现一个和输入相同的波形。实际上并不是交流正弦波真正通过了电容,而是因为连续充放电在电容的另一端感应出的交流电波形,并且通过的波形相位延后。这就是所谓的通交流了。

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如上所述,就是电容通交隔直的原理了,如果看明白了,就请为我点赞吧👍,谢谢!

电容充放电方向?

这是一个“无稳态振荡电路”,能够形成振荡的主要原因是因为对称的电路中实际电容两端的电压不可能绝对一致的改变,由电路的结构两侧三极管相互不断变换制约,使得出现两侧LED显示连续闪烁。

电容的充电过程应该是现有电流的流入,两极板之间才因为有电荷流入而建立电压,因为电流是正电荷从高电位流向低电位,所以电容接到高电平一侧的极板得到正电荷,才显示出较另一侧高的电压,没有“充电”的电容器两端之间没有电压,或者说接入高电压端的才会得到高电压。电容的放电,必须两极板间存在回路,也就是存在一条电荷移动的路线,一旦电容器两极之间存在电流的通道,电容电压高的一侧极板上的正电荷就会沿通道向另一侧移动,或者说负电荷从电压低的一侧流向电压高的一侧,或者可以说两者共同存在,形成电容器的放电。如果一个电容在电路上测量一侧电压为2V,另一侧为3V时,这个电容两侧之间的电压不是5V而是1V,这和一个人在2楼,一个人在3楼,两人之间只隔一层楼的道理是一样的,这个电容若放电,放电电流方向就是电流方向,正电荷从电压高一侧(3V)流向低的一侧,或者说负电荷从低压一侧流向高压一侧,电容放电时两极板之间的电压差同时减小,根据电路连接放电的情况,可能是低压侧电压升到与高压侧一样,或者高压侧电压降低到低压侧一样。电容器处于交流电路中由于电容两端所连接的电源极性不断交替改变,所以处于随电源变化从放电交替进行而不存在单独的放电过程(所以“交流电可以通过电容器”),至于“有极性”的电解电容由于材料结构的关系,一旦正负极反接会导致电容损坏,所以慎重使用在交流电路上。

或者楼主想讨论的是这些问题。

到此,以上就是小编对于电容器充电过程电子怎样移动的问题就介绍到这了,希望介绍关于电容器充电过程电子怎样移动的2点解答对大家有用。

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