电容的对于交流和直流电的效果?

对于直流电,在刚接通回路时,电源的电势比电容电场的电势高,所以电子会不断积聚在电容的一侧极板上,对面极板的电子被排斥,流入电源正极,当电容充满电后,电容电场的电势和电源的电势一样,就无法使得更多的电子移动并积聚在极板上,因而整个电路中无电子在流动,也就无电路。对于交流电,交流电电压或者说具有的电势一直在做正弦变化,电容充满电后,电源电势下降,电容的电势比较高,此时电容释放电子,电流方向和最初的电源提供的电流方向相反,释放完毕后电压电势上升,这时电源是高电势,又给电容充电,如此循环,直到断开回路。我如此理解是否正确?

    你的理解非常正确。

    我想进一步告诉你,在正弦波交流电路中,流过电容的电流大小是可以定量计算的,具体的说,电压U以伏(V)为单位,电流I以安(A)为单位,电容C以法(F)为单位,电容对交流电流的阻碍作用叫容抗Xc,单位和电阻一样也叫殴(Ω),交流电源的频率f以赫兹(Hz)为单位,则有:

                   Xc=1/(2πfc)

                   I=U/Xc

    这个电流也是正弦波,但与电阻不同的是,虽然有电压有电流,但并不消耗能量,这叫无功功率。电流的波形超前电压90度,在一个正弦波周期内,有一半时间(电压波形的0-90度和180-270度)电源对电容充电,而另一半时间(电压波形的90-180度和270-0度)电容对电源放电,把电能又原封不动的返回电源。

    进一步理解电势、电动势、电压以及你没提到的电位的概念。

    希望能帮到你。

追问

电势和电位是否是同一概念呢?大部分书中都归为一个概念了,电压应该是电位差或者电势差吧,电压是关联电路2个点的,电势是一个点。电动势我确实不清楚了,或许这个名词关联仅能提供电能的单一元件?电源2极也存在电位差/电势差,也就能提供电压,这个电压又是单一器件产生的,就说这个器件有电动势?

追答

电势有空间概念,指的是电场中把1库仑的电荷由A搬到B做功1焦耳,A对B的电势就是1伏特。电位的概念用于电路中,指定电路的某一点为0电位,其它各点都以该点为基准的电压就是其他各点的电位。电动势用于电池、发电机中,是产生电压的动力。

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第1个回答  2013-09-02
你的理解是正确的。
唯一的的问题是你对电势、电动势、电压三个概念表述不准确。
电势是指某一点,电源的电势,就没有意义了。只能说电源的电动势,或者说电源二端电压。
交流电主动变化的是电源的电动势,从而引进路端电压和电路中电流的变化。
你的叙述中我给你稍微修改了一点概念上的问题,就比原来顺畅了。对于直流电,在刚接通回路时,电源的电压比电容电场的电压高,所以电子会不断积聚在电容的一侧极板上,对面极板的电子被排斥,流入电源正极,【也可以说电源负极的负电荷流向电容器的一个极板,电源正极的正电荷流向(相当于)电容器的另一极板】当电容充满电后,电容器二端的电势差和电源的电势差一样,就无法使得更多的电子移动并积聚在极板上,因而整个电路中无电子在流动,也就无电路。对于交流电,交流电电压或者说具有的电动势一直在做正弦变化,电容充满电后,电源电动势下降,电容的电压比较高,此时电容释放电子,电流方向和最初的电源提供的电流方向相反,释放完毕后电动势上升,这时电源是高电势,又给电容充电,如此循环,直到断开回路。追问

电势的确是用于描述电路中某个点,2个点的电势的差就是电压,或许我这么说比较贴切:“电容极板和电源一极的之间的电势差/电压”。如果用水流来描述电流,包括力学上,都存在势能,水位就表示出势能大小,电位也是势能,所以书本上也把电势能和电位说成一个概念。水位差,电位差或是一个物体的高度差,是对于2个状态或者位置来说的。

初学电学,虽然初高中已学过,但是几乎全部忘记了,xD, 多谢王老师和各位的指导!

第2个回答  2013-09-02
基本对。对交流电,更准确的描述是:流过电容电流的相位,比电源电压的相位提前了90度。就是当电压幅度达到最大值时,电流为0,当电压为0时,电流的强度达到最大值。电容的阻抗=C/(2πf).追问

容抗公式应该是 Xc=1/(2πfc) 吧。 同时想请教一下容抗的问题,频率和容抗成反比,我的理解是这样的:频率决定电容充电放电过程的频率,电感和电容的阻值不像电阻器一样是固定不变的,容抗也应该是一个有效值吧!既然是个不固定的值,应该是通过电流神马的推算出容抗的有效值。

不知道正确与否?

追答

不好意思,我记错了。几十年了,记得个大概。

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