电容通入交流电，为什么电容电压达到最大值电路电流为0？

Question

这时候不是有电压吗，电源电压为0，总电压就是电容电压，电流应该是最大值呀，为什么没有电流？

Answer 1

你的说法是不严谨的。

电容分为通入直流、交流两种情况，只有通入直流电时，在电容电压达到最大值时，电路电流为零。

通入直流电，电容就是一个两个平行板组成的元件，电容初始电压为零，受电动力作用电源为平行板充电，两个极板上不断聚集正负电荷，电容端电压不断升高；直至电容电压等于电源电压时，电动力消失，充电停止，电路电流变为零。

通入交流电，由于交流电大小和方向不断在发生变化，电容在一个交流电的周期内不断充电、放电、反向充电、反向放电，完成一个循环，周而复始。因此电容接入交流电源后，宏观来看不会出现电流为零的情况，对宏观分析来讲，电容就是一个阻抗元件。

如果从微观分析，一个周期内电容端电压、电流变化的过程，和通入直流电是相似的。初始充电时，电容两端电压最小（甚至为零），此时充电电流最大；随着极板电荷聚集，电容电压不断增大，充电电流就会不断减小，直至电容电压等于交流电压最大值，充电完毕而电流为零。

因此，此时电源电压不是为零，而是和电容电压相等，电容极板间没有了电势差，也就失去了电动力作用，所以充电（放电）电流变为零。

从宏观来看，就是电容电流相位、超前电容电压相位90°。（提前T/4达到最大值，也就是360°/4=90°）

Answer 2

上图是电容器充电时的瞬态电路，根据欧姆定律：

ic = (E - uc) / R

当 uc = 0 时，ic = E/R  ，是最大值，可见电容器上的电压与电流是不同步的。

所以，在交流稳态电路中，电容器的电压相位滞后电流相位 90°。

本题中电容电压就是电源电压，当电压最大值时电流是最小值，就像上图中：

uc = E 时，ic = 0 。

Answer 3

因为电压达到最大值时，电容器充电刚好结束。
由于电容器接到交流电路中，不是纯电阻电路，你不能拿初中物理课中的纯电阻电路、欧姆定律那一套来理解电容电路。

Answer 4

电容电压达到最大值时电容充电完毕，此时电路电流为0。