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电容器的充电和放电过程

2019年9月16日 / 20次阅读
数字电路

电容器的性质主要有“充电”、“放电”和“隔直”、“通交”。

电容器的充电

电容器的充电

当开关 S1闭合后,从电源正极输出的电流经开关 S1流到电容器的金属极板E上,在极板E上聚集了大量的正电荷。由于金属极板F与极板E相距很近,又因为同性相斥,所以极板F上的正电荷受到很近的极板E上正电荷的排斥而流走,这些正电荷汇合形成电流到达电源的负极,极板F上就剩下很多负电荷,结果在电容器的上、下极板就储存了大量的上正下负的电荷(注:在常态时,金属极板 E、F 不呈电性,但上、下极板上都有大量的正、负电荷,只是正、负电荷数相等而呈中性)。电源输出电流流经电容器,在电容器上获得大量电荷的过程称为电容器的“充电”。

充电过程有电流。随着电源对电容器的不断充电,电容器两端的电荷越来越多,两端电压越来越高,当电容器两端电压与电源电压相等时,电源不能再对电容器充电,无电流流到电容器上极板,下极板也就无电流流出,无电流流过灯泡,灯泡熄灭。

以上充电过程说明,在刚开始时直流电可以对电容器充电而通过电容器,该过程持续时间很短,充电结束后,直流电就无法通过电容器了,这就是电容器的“隔直”性质。

电容器的放电

电容器的放电

先闭合开关S1,让电源对电容器C充得上正下负的电荷,然后断开S1,再闭合开关S2,电容器上的电荷开始释放,电荷流经的途径是:电容器极板E上的正电荷流出,形成电流→开关S2→电阻R→灯泡→极板F,中和极板F上的负电荷。大量的电荷移动形成电流,该电流流经灯泡时,灯泡发光。随着极板E上的正电荷不断流走,正电荷的数量慢慢减少,流经灯泡的电流减小,灯泡慢慢变暗。当极板E上先前充得的正电荷全放完后,无电流流过灯泡,灯泡熄灭,此时极板F上的负电荷也完全被中和,电容器两极板上先前充得的电荷消失。

电容器一个极板上的正电荷经一定的途径流到另一个极板,中和该极板上负电荷的过程称为电容器的“放电”。

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