电容充放电原理是什么？

Question

电容充放电原理是什么？

Answer 1

电容是一种以电场形式储存能量的无源器件
在有需要的时候，电容能够把储存的能量释出至电路
电容由两块导电的平行板构成，在板之间填充上绝缘物质或介电物质
图1和图2分别是电容的基本结构和符号
当电容连接到一电源是直流电(DC)的电路时，在特定的情况下，有两个过程会发生，分别是电容的“充电”和“放电”
若电容与直流电源相接，见图3，电路中有电流流通
两块板会分别获得数量相等的相反电荷，此时电容正在充电，其两端的电位差vc逐渐增大
一旦电容两端电压vc增大至与电源电压V相等时，vc=V，电容充电完毕，电路中再没有电流流动，而电容的充电过程完成
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4
在图3和图4中，RC和RD的电阻值分别影响电容的充电和放电速度
电阻值R和电容值C的乘积被称为时间常数τ，这个常数描述电容的充电和放电速度，见图5
电容值或电阻值愈小，时间常数也愈小，电容的充电和放电速度就愈快，反之亦然
电容几乎存在于所有电子电路中，它可以作为“快速电池”使用
如在照相机的闪光灯中，电容作为储能元件，在闪光的瞬间快速释放能量

Answer 2

还不懂电容充放电？30秒带你了解电容充放电原理

Answer 3

充电：两个互相平行靠近的金属极板（电容器）,当两极板分别连接电池的正负极时,电源开始对电容器充电,极板上电荷越来越多,极板电压也不断上升,直到极板电压等于电池电压。如果你用电压表测量极板两端电压,你会发现,电压表指示值一直不停上升。
放电：电容器充满电后,你把一只小灯泡接在两极板,电容器开始对灯泡放电,并可能点亮灯泡,随着电容器不断放电,极板电荷越来越少,极板电压越来越低,灯泡也越来越暗,直到完全熄灭,电容器内的电荷放完了。

Answer 4

充电过程即是电容器存储电荷的过程，当电容器与直流电源接通后，与电源正极相连的金属极板上的电荷便会在电场力的作用下，向与电源负极相连的金属极板跑去，使得与电源正极相连的金属极板失去电荷带正电，与电源负极相连的金属极板得到电荷带负电（两金属极板所带电荷大小相等，符号相反），电容器开始充电。放电过程即是电容器释放存储电荷的过程，当充电完毕的电容器位于一个无电源的闭合通路中时，带负电的金属极板上的电荷便会在电场力的作用下，向带正电的金属极板上跑去，使得正负电荷中和掉，电容器开始放电。