您现在的位置是：首页 >技术杂谈 >电容【电路学习分享③】网站首页技术杂谈

电容就像一个小水库，能够“存储”电荷，在电压变化时提供平滑效果。当电路中有电流流过时，电容会把一部分电荷“存起来”，就像水库把水储存起来一样。

一、电荷存储的原理

当电路中有电流流过时，电荷会在电容的两个金属板上积累：

• 正电荷：会积累在一个金属板上。
• 负电荷：会积累在另一个金属板上。

这两个金属板上的电荷相互吸引，但因为中间有绝缘材料，所以电荷不能直接通过。这就像是两个平行的“水库”，电荷被“存储”在两个金属板上，不能自由流动。

二、为什么电荷会“存储”起来？

电场形成：当电荷积累在金属板上时，会在两个金属板之间形成一个电场。因为电荷之间有相互作用力，两个金属板上的电荷互相吸引着，因此这个电场会阻止金属板上的电荷进一步流动。正电荷吸引负电荷，负电荷吸引正电荷，但它们不能穿过金属板之间的绝缘材料。电场的方向是从正电荷指向负电荷。随着时间推移，电荷积累得越来越多，电场的强度也会越来越大。

初始阶段：电容两端的电压很低，电场强度也很小。此时，电源提供的电压能够轻松地推动电荷进入电容，电流较大。

随着充电进行：电容两端的电压逐渐增加，电场强度也逐渐增强。这个增强的电场会对新进入的电荷产生阻碍作用。简单来说，连接电源负极的那块金属板由于积累了越来越多的负电荷，由于同性排斥，很难再进入新的负电荷了。

电压的建立：电荷的积累会导致两个金属板之间产生电压差。这个电压差会阻碍更多的电荷进入电容，直到电路中的电压和电容两端的电压达到平衡即当电容两端的电压等于电源电压时。此时电容充电完成，电压不再变化，电路中的电流也趋于零。在平衡状态下，电容两端的电压与电源电压相等，电荷不再流动，电容“充满”了电荷，电路处于稳定状态。

当电路中的电压发生变化时，电容就会释放或吸收电荷，从而影响电压的变化。假设电路中的电压突然升高或降低，电容会通过释放或吸收电荷来“缓冲”这个变化，让电压的变化更加平滑。具体来说：

• 电压升高时：由于电容会吸收一部分电荷，电压上升变慢。
• 电压降低时：电容会释放存储的电荷，补偿电压的下降，使得电压下降变慢。

三、电容常常用来平滑电源电压的波动

电容在电路中可以存储电荷，当电源电压发生变化（比如出现波动）时，电容会通过释放或吸收电荷来抵消这些变化，从而让电压保持相对稳定。

具体过程

假设电源电压出现了波动，比如电压突然升高或降低：

• 电压升高时：当电源电压升高时，电源会试图将更多的电荷推入电路。这些电荷会通过电路中的导线和电阻，最终到达电容的正极板。电容会吸收多余的电荷，从而增加电容两端的电压。这个过程会消耗一部分多余的电压，防止电压上升得过高。
• 电压降低时：电容会释放存储的电荷，从而补充电容两端的电压。这个过程会提供一部分电荷，防止电压下降得过低。

“吸收”的具体含义

• 吸收电荷：当电源电压升高时，电容会吸收多余的电荷，增加电容两端的电压。这个过程就像是电容“吸收”了多余的电压，防止电压进一步上升。
• 释放电荷：当电源电压降低时，电容会释放存储的电荷，补充电容两端的电压。这个过程就像是电容“释放”了存储的电压，防止电压进一步下降。