圓柱形狀的電容,大家都見過的。在電腦主機板上用的很多,一排一排的非常醒目。
電容,顧名思義,就是電能的容器。電容為什麼能儲存電能呢?所有的電容用的都是一樣的原理:兩塊靠近的金屬板之間的電壓差,就是平板電容效應,詳情參見高中物理教科書。
我們可以把電容想象成乙個水杯,可以放水進去,也可以倒水出來。這裡我們用乙個敞口的、下面開了個洞的杯子來模擬成電容。
↑ 圖:外部電壓比內部電壓高,電容被充電
把乙個底部開口的空水杯,放在水裡,水就會流進去。這就是電容的充電過程,電容裡面沒有電,外面有電,電容就會被充電。
↑ 圖:外部電壓和內部電壓一致,充電完成
片刻之後,杯子裡的水被放滿了。此時杯子裡面和杯子外面的的水平面是一樣高的。對應電容,充滿電之後,電容兩端的電壓和外部電壓是相同的。
此時嚴格來講不能算充滿,如果提高外面的水位,還能繼續往裡面放水。電容如果提公升外部電壓,也一樣能夠繼續往裡面充電。
↑ 圖:外部電壓比內部電壓高,電容放電
如果降低杯子外面的水平面的高度,使杯內水平面比杯外高,水就會從開孔流出來。一直流到杯子內外水平面一樣高為止。
同樣,電容放電的過程也是這樣的,外部電壓降低,電容就會對外放電。一直放到內外電壓一致為止。
↑ 圖:外接線路斷開,電容能夠儲存能量
如果把充滿電的電容從線路中斷開,就好比把裝滿水的水杯從水池中取出來,並且把開口堵住,此時水就維持在剛才的高度。電容的電也是一樣,維持在斷開之前的電量。
總之,電容就是乙個儲存電能的水桶,電容的所有應用場景,都是利用了電容的這乙個核心特性,不斷的對這個水桶沖水放水、充電放電
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