如何理解电容器的充放电?

我们知道两块平行且靠近,但中间隔着绝缘介质的金属板就形成最简单的电容。当我们在金属板的两端接上直流电源时,电源给电容充电,直至电容聚集的电荷的电压与电源相等完成充电过程。但当我们在金属两端接上交流电源时,由于交流电的大小、方向都按一定的频率改变,是不是等于一直给电容充电中?

1⃣️我拆解过好多AC和DC电容器、它们都是两个极点,共性是通交隔直,AC电容可以耐高压,但是容量小,只能串联在用电器的线路中使用,比如电机中的启动电容,手电中充电器上的阻容,不可以并联在直流电上当滤波电容使用。

2⃣️DC电容容量大,耐压低,凡是耐400V的容量就低,比如高级电容只耐耐2.7V,但是容量大达到上万uf,DC电容可以用来做滤波电容,它并联在正负直流电源上,滤波效果才好。

3⃣️AC和DC电容的结构是:

*外壳是圆柱筒型金属铝壳、为一个极性

*里面有一片薄金属膜,两片薄层电容专用绝缘纸,绻成柱状后将金属膜的中心头引出一根线为一个极性,这样就有了两个极性、

*AC(交流)电容没有正负之分,外壳为地、DC电容分正负,中心金属片为正,外壳为负、

*电容的中心为薄膜金属片,两边夹了绝缘纸,灌进了电解液,中心与外壳有纸隔着不相碰,当按照各自的工作电路接线后,电容在电路中就充进了电荷(犹如电瓶原理)储存,凡是uf大的电荷就多。

*制造电容必须保证质量一是达标称uf,二是不漏电,我对几十个电容充好电后等一周再量,凡是不跑电的都是好电容。你测量滤波电路上电容的电压会提升1.4倍。比如节能灯,LED灯的电容上要并联数百K的电阻,在关电源后会马上放电。

*AC电容多串联在220V以上的交流电中,通电后有高电荷储存,维修时要注意先用启子短路放电,以防数百伏高压击伤人。

4⃣️DC电容器就是个放电极快的小电瓶,当电容通电后会储入电荷,像充电电池一样,储满了电荷后电流就截止,我利用DC电容充放电的延时长短设计出了计时器。

谢谢!

如何理解电容器的充放电?

朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。电容器能充电和放电是电容器的只要功能之一,今天我们就来聊聊电容器的一些事情。我们从电容器的结构就能够看出来,电容器就是在两个极板间填充一些绝缘介质,在极板上引出两个电极。这两个电极如果接上一个直流电源的话,那么接电源正极的极板上就会充满正电荷,而接电源负极的极板上就充满了等量的负电荷,这时候的电容就相当于一个临时电源一样。

电容充电演示过程

下面我用一个电路图来说明一下,下面我找几个电子元器件来搭接一个电容充电和放电的显示器。在下面的电路中电容C1、C2;发光二极管LED1;电阻R1和开关S1就组成了一个电容充电电路。当我们按下按钮S1时,6V的直流电源就会通过电阻R1和发光二极管LED1向电容C1、C2进行充电了。在开关S1刚闭合时,两个电容的极板上还没有电荷,这时它们就像一个空瓶子一样,会有较多的电荷流向极板,此时的充电电流也是最大的,因此发光二极管LED1发光最亮,在充电过程中由于电容极板上的电荷越聚越多,电流也会越来越小,此时发光二极管LED1就会由亮逐渐变暗,直至熄灭,这时就表明了已经给电容充满电了,如下图所示。

电容放电演示过程

当电容充满电后,我们断开开关S1,闭合开关S2,此时我们会看到发光二极管LED2会发亮,这说明此时电容就相当于一个电源,毕竟由于电容的容量是有限的,随着时间的推移,电容两个极板间的电荷会逐渐减小,流过发光二极管LED2的电流也越来越小了,它的亮度也越来越暗,最终LED2会熄灭,至此电容的放电过程就结束了。

在演示过程中,如果我们改变电阻的阻值或者改变电容的容量后,发光二极管的亮度和发亮的持续时间也会发生变化。从改变电阻的情况看,电阻越大电容充电和放电的时间越长,同样电容的容量越大,电容的充电和放电过程持续的时间也长,从二极管发光的时间上看,它们发光的持续时间都变长了。因此电容的充电和放电的时间长短与电阻的大小和电容的大小有关系,一般用┏=RC表示。

人们把电容的充电和放电过程运用到了实际工程中,比如现在航母上的电磁弹射装置中就使用到了一个大电容。例如我们了解的直流中压电磁弹射器装置中就需要一个存储电荷的装置。这个装置就象一个大容量的电容,当要弹射飞机起飞时,就需要迅速给这个储电装置充电,然后再迅速放电,把电能转变成电磁能,使飞机获得较大的初速度。

至于在交流电中,如果给电容充电的话,由于交流电在不断地改变着方向,因此在电容上就表现为不断地给电容充电和放电了,由于速度非常快,在我们看来,好像有电流通过电容一样,交流电的频率越高,电容两个极板间的正负电荷交换的频率越快,因此电容有“通交流、隔直流”之说。

以上就是我对这个问题的简单回答,欢迎朋友们留言、讨论,敬请关注电子及工控技术,感谢点赞。

如何理解电容器的充放电?

正弦交流电

0--90度,电源对电容正向充电;

90--180度,电容器对电源正向放电;

180--270度,电源对电容反向充电;

270--360度,电容对电源反向放电。

一个周期两次充放电,周而复始。

如何理解电容器的充放电?

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如何理解电容器的充放电?

当电容的两端接入交流电时,由于交流电的大小,电流方向都按照一定频率改变,是不是等价于电容极板聚集的电荷与交流电源的电荷的多少,正负性都一直不等,所以一直在给电容充电中,而形成电容通交流的性质。

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