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请问电容在交流电中充放电的原理?

作者&投稿:康琛 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
电容在交流电路中不是相当于短路吗,怎么还能分压?哪位前辈解释下~

电容是有隔直通交的特性,但是电容也是用电器,接在交流电路中的电容看似交流电通过了,但不是那么回事,在交流电路中电容器的两极会反复的充放电,正是这个充放电的过程让人看起来似乎交流电不受到阻碍,正如电阻有阻抗、电感有感抗一样电容也有容抗也会对电流有一定的阻碍,而且电容性电路中电流是超前于电压达到峰值的,和纯电阻电路的相位不同。

相关解答如下:
1、电容不是对于交流电相当于短路吗?
答:不是简单的短路。
对于电阻为0的理想电容(这种电容实际上是不存在的),在接通的瞬间,等效于短路;随着电容被充电,电容的容抗越来越大,表现形式上就是“流过”电容的电流越来越小。
假设电容是C,流过的交流电频率是f:
电容对该交流电呈现的电阻(称为容抗)是:Rc=1/(2πfC)
实际上电容都是存在电阻的,因此在接通的瞬间,由于该电阻的存在,不可能达到“短路”的效果。

2、为什么交流电能给电容充电?
答:
电容本身是断路的,电源接通的瞬间,电容中接近电源一端的极板自然带电,另一极板自然带相反极性的电。从不带电到带足电,这一过程就是充电。
由于电容中电阻的存在,这一充电过程不可能是瞬时的,存在一个时间t。

3、电容充满以后,在电路中对于交流电来说相当于断路还是短路?
答:因为接的是交流电,电容外部的电极性是在周期性变化的。所谓充满电,只是一个很短时间的现象。此时,对交流电来说(其实直流电也一样),等效于断路。
紧跟着,外部的电极性发生逆转,充满电的电容开始放电。看起来,电路又导通了。

在交流电的时候,虽然不是直流,但是我们可以分析它在瞬间的时候等效的直流极性。
假设我们把交流电源NL两条线在正半周的时候理解N为正,L为负,那么在负半周时就是相反的,L为正,N为负了。
电容是无极性的,允许正反向充电的,那么理解的时候,给它的两个极也标上号,CP1和CP2。
连接时N接CP1,L接CP2,那么正半周时,CP1被充为正,CP2即为负,负半周时,由于极性相反,L所在的CP2原来为负,可是L现在是正极,N也同理,所以等于是反向充电,即放电过程。
另外,0、180、360(其实就是0)的时候的所谓0电位是指电源上的,不是电容上的,由于电容的作用,它上边的电压表现为滞后的相位。以180为例,180的时候,正半周刚好结束,此时电容上应带有正向的电压,需要到负半周时才能放掉,所以180时,理应是0电位的电容成了正电位,需要到进入负半周后才能真正的变为0电位。具体何时变成0,那要看电容的容量以及交流电频率。最晚有可能是360度相位时,早的话,理论上也晚于180相位。

假设中的电容耐压值是5V的话就承受不了交流10V的电压了,无论这个10V是有效值还是峰值,那样电容会爆的,就算能充进去,电压并不会被嵌在5V的,电容不是充电电池,没有自己固有的电压,它的电压只与充电电源的电压及充电电阻和时间有关,理论上能允到与充电电源相同的电压为止。
所以就算不爆炸,随着电压升高电容充满时不是5V而是10V。

至于我说的滞后问题,应该这样理解,电容的容量是有限的,这个可以当充电电池来理解,如果量小于正半周周期的话,可以说是0开始充电,未到180度就充满了,比如在47度时就满了,那么之后由于已经充满就不再往里充了,所以180之后就开始放电,此时电容两端在电放光前仍显正极性,而且在180+47=227度之前由于电都没有放光,都显正极性,直接227之后,由于电被放光了,所以会被充成负极性,也就是反过来了,注意这次讲的是首次充电的状态,而以后由于进入正半周的时候还有负极性的充电,所以要先放掉负极性的残电,才能再充。具体的可以自己算,但是不要忘了引入SIN函数,因为交流电是正弦变化的。

还不懂电容充放电?30秒带你了解电容充放电原理



首先要强调:电容在交流电路中是导通的
电容由两块极板和中间的介质组成,当经过电流的正半周时,由于电容存在的充放点时间常数,会在电容内部产生电子的移动,负半周也一样,这个时间常数的存在,导致有电子移动后,也就是电流的定义了:电荷的移动形成电流,实际上,电容在交流电路中可以理解为,由于交流的频率大于其充放电的时间常数,才使得电容在交流电路中导通,而在直流电路中,电容接入的瞬间是导通的,电容充满点后,电压等于输入电压,电流为0,所以就不导电……
这很难说的清楚,建议你看一下相关书籍,高中物理教科书上就有你满意的答案……

风格

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答:电容是无极性的,允许正反向充电的,那么理解的时候,给它的两个极也标上号,CP1和CP2。连接时N接CP1,L接CP2,那么正半周时,CP1被充为正,CP2即为负,负半周时,由于极性相反,L所在的CP2原来为负,可是L现在是正极,N也同理,所以等于是反向充电,即放电过程。另外,0、180、360(其实就...

《电容器的充电放电原理是什么》
答:电容器放电原理 若将导线连接至已经充满电的电容器两端,如图 2 所示,电容器就会被放电。在这种情况下,当在电容器两端接通一个具有低电阻的通路时。在开关闭合之前,电容器充电到的电压是 50V,如图 2a) 所示。一旦开关闭合,如图 2b) 所示,极板 B 多佘的电荷就通过电路移动到极板 A 处(如箭头...

《交流电通过电容 原理:》
答:交流电的正半周到来,先向电容充电,形成充电电流,根据电容的大小决定此电流的大小,负半周到来时电容上被充上的正电荷又向负端放电,形成放电电流,此时正半周又同时向电容的另一端充电,一个半波过去,又会重复上述过程,这样,电容虽说是绝缘的,不会有任何电流流过,但在电路里却形成了交变电流...

《电容隔直通交的原理是什么?》
答:充放电的原理简单地说就是使电容的两极带电或放电,即电荷扩散。充放电电容应串联、并联接地均可;它是电容其它性质的基础。隔直通交的现象即是充放电的体现,如果是直流电,充完了就停止了,电容带电;如果是交流电,就是不断地充电放电。完成交流电的传递。隔直通交在电路上需要传递交流信号,电源滤波...

《交流电是如何通过电容的》
答:交流是通过对电容进行充电放电来通过电容的。当交流电按正弦函数上升时对电容充电充电流流经负载。而当交电下降时电容向电源放电,放电流也会流经负载。这就是交流电通过了电容。交流电通过电容,交流电上升时对电容充电,充电电流经电容流向负载,交流电下降时电容放电,放电电流也同样经过了负载。这就是交流...

《电容是怎么充电和放电的请具体一点,包》
答:图1: 电容正在充电 由于电容充电过程完成后,就没有电流流过电容器,所以在直流电路中,电容可等效为开路或R = ∞,电容上的电压vc不 能突变。当切断电容和电源的连接后,电容通过电阻RD进行放电,两块板之间的电压将会逐渐下降为零,vc = 0,见图2。图2: 电容正在放电 在图3和图4中,RC和RD...

《电容器为什么能充电放电?为什么能够隔直流?》
答:电容器又恢复到不带电的中性状态,导线中也就没电流了。电容器的放电过程:加在电容器两个极板上的交流电频率高,电容器的充放电次数增多;充放电电流也就增强;也就是说,电容器对于频率高的交流电的阻碍作用就减小,即容抗小,反之电容器对频率低的交流电产生的容抗大。对于同一频率的交流电电。电容器...

《电容是怎么充电放电,求详细解释》
答:而是在电容外的电路中来回流动。(2) 电容两端的电压是逐渐变化的,即电容上有点哑不能突变。当电容器中未充电时,电容两端电压为零,随着充电电荷的增加。电容两端电压逐渐增大,知道等于电源电压为止。放电时,电容两端电压也是逐渐下降到零。

《在交流电中电容是怎么样充电放电的?》
答:电容两端相接放电,称为短路放电,另外其可以通过负载放电,和电源放电;如在交流电中电容的端电压,由0到正峰值期间是在对电容充电,由正峰值到0期间是在放电,再由0到负峰值期间是在对电容反向充电,由负峰值到0期间是在反向放电。即电容的端电压绝对值趋向增大是在充电,反之是在放电。参考资料:...

《当电容器接到交流电路上,电容器交替进行充电和放电,电路中形成电流,电 ...》
答:你好:——★1、交流电的极性是随时间变化的,连接在交流电路上的电容器就会随时间出现充放电,这个充放电电流就是通过电容器的电流——电容器的容抗是: 1 ÷ (2 π f C),那么交流电通过电容器的电流就是:2 π f C U。——★2、电容器连接在直流电中,在接通电路的瞬间,也是...

   

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