为什么直流电可以给多个电容串联充电?

电容极板不是物理隔断的吗?单个电容充电的话可以理解为电源合闸瞬间电荷聚集在正极板。那3个电容串联的话,由于物理隔断的关系,电荷只能在第1和第3个电容的外侧极板内,内侧极板不会集聚电荷,由此推测的话,第2个电容完全不会聚集电荷。那为什么直流电可以给3个(以上)电容串联充电呢?

也就是你难以理解而已。

其实,学生学习物理的过程中,有这种百死不得姐的现象很正常,这种深刻思考是非常有价值的,一旦想通了,对你帮助非常大的。怕就怕不愿意深刻思考,那样的话物理学不好的。

以两个电容串联充电为例,更多电容串联道理相同,你自己同理分析即可。

如图,电源正极聚集着正电荷、负极聚集着负电荷,因此正负极之间存在电压。电容器C1和C2本来都不带电。

我们知道,金属导电依靠带负电的自由电子定向移动,而不带电(呈电中性)的金属内部,自由电子和金属阳离子所带电荷总量相等相互中和。闭合开关前,导线、开关、电容器的极板M、N、P、Q都是呈电中性的。

闭合开关S以后,受到电源正极聚集的正电荷的吸引作用,上方导线以及金属板M中的一部分自由电子发生逆时针方向的定向移动,受到电源负极聚集的负电荷的排斥作用,下方导线以及金属板Q中的一部分自由电子也发生逆时针方向的定向移动。结果是必然导致金属板M失去一部分电子而带正电,Q金属板得到一部分电子而带负电。

注意到金属板N是和M靠近的、金属板P是和Q靠近的并用导线和N连接的,受到M板所带正电荷的吸引作用以及Q板中负电荷的排斥作用------静电感应,P板以及P、N之间导线中的一部分自由电子必然向上进入N板,使P板带上和M板等量的负电荷、Q板因失去一部分电子从而带上同样数量的正电荷。

最终,M、N、P、Q四个极板带电量的绝对值必然相等,等到C1和C2两个电容电压之和等于电源外电压时,充电过程结束。

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第1个回答  2020-02-02
原因,多个电容串联后。相当于是一只电容了。多个不同容量的电容串联后等于最小的那个容量了。只不过相当于中间介层加厚了,无疑耐压值增大了。不知这样说你能理解否?
第2个回答  2020-02-02

(+6V) -||--||--||- (-6V)

、、、A--B--C

上面有ABC三个电容,设3个电容均为5V,用12V直流电去充电. 

首先,假设B点两侧电压差为0V,A电容和C电容首先5V充满,此时A左侧极板充满正电荷,C右侧极板充满负电荷,两侧电荷量绝对值相等。

此时由于静电感应原理,B左右两侧的导体的电荷开始重新分布:

由于A左侧极板充满正电荷,A的右侧极板开始富集负电荷

由于C右侧极板充满负电荷,C的左侧极板开始富集正电荷

这也意味着B的左侧开始富集正电荷,右侧开始富集负电荷(电荷重新分布),此时B电容两侧电荷量不同,由于B电容极板间是介电体,无法导通,使得B两侧电压差不再0V,B也开始充电,直至ABC两端电压为12V

现实情况下,ABC的充电是同时进行的。

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