为什么电容器不允许直流电通过,而允许交流电流通过?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-01
电容器能通过直流电吗?为什么?


首先确定什么叫电容,最简单的就是2个电极间加个绝缘体就是了,当直流电加载电容时,开始因极间电荷分布形成短暂的电流,两电极间因电荷吸引达到平衡后就构成一个电场,这是个稳定的电场,不需要电荷维持,所以电流就不能通过电路,而交流电的方向不断的变化,相当于不断的对电容冲放电,就会在电路中形成电流,效果上就是交流电可以通过电容电路了

最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。

任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质都是可以导电的。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体了。

但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。实际上,电流是通过电场的形式在电容器间通过的。

扩展资料:

电容器的作用

1、耦合:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用。 

2、滤波:用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。

3、退耦:用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。 

4、高频消振:用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容,在音频负反馈放大器中,为了消振可能出现的高频自激,采用这种电容电路,以消除放大器可能出现的高频啸叫。

5、旁路:用在旁路电路中的电容器称为旁路电容,电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号,可以使用旁路电容电路,根据所去掉信号频率不同,有全频域(所有交流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路。

参考资料来源:百度百科-电容器



电流的形成,实际上是电子的持续流动。
那么这个问题就要从电容的充放电原理说起。

电容充电时,正极板受到正电压,聚集电子,负极板受负电压,聚集正电荷。此时聚集在电容两极板上的电子和正电荷形成电场,电场从正电荷聚集的地方指向电子聚集的地方,也就是从负极板指向正极板,和原来加在电容上的电压形成的电场方向相反。

由于直流电的电压方向不会改变,所以电容两极板的电压永远是正极板为正电压,负极板为负电压。因此,聚集在极板上的电子和正电荷也随着时间增加,到数量达到一定程度,由于这个由于电荷聚集形成的电场,方向和原来加在电容上的电压形成的电场反向,因此两个电场会相互抵消,电场强度为零。
没有了电场,电子就没有了“驱动力”,无法脱离原子束缚,无法运动,也就没有了电流。

一个很好的例子就是,在电路中串联一个大电容,接通电路可以看到,电流表的显示并不是始终为零,而是从零变化到某一数值,再回到零。这也就很好的说明了这个问题。

那么为什么交流电可以通过呢?
想来通过和直流电的对比,你应该可以自己分析明白了。

交流电和直流电的不同在于,交流电,这里只说单相交流电,电压是随着时间呈正弦函数变化的。也就是说,如果把交流电加在电容两端,两个极板上的电压并不是一成不变的,而是随着时间变化的。

那么试想如果电压变化的足够快,极板上聚集的电荷就不够多,也就无法形成足够强度的电场抵消原来的电压形成的电场。形象的说,就是在电容充电还没充满的时候,又让他放电。这样,形不成电容内部电场的抵消,电子就仍然在电场的作用下运动,当然,方向也是随着电压改变的。

但是,如果电压变化的足够慢,或者电容足够小,我们也可以看到电流为零的时刻。实验比较危险,应有人指导。

电容之所以能阻直,是因为电容的两极是绝缘的.当两端加上直流电压时,电容很快就充电到电源电压了,因为直流电的电压是恒定的,电容的两极又是绝缘的,所以就没有电流流过电容.
电容之所以通交,是因为交流电的电压是交替变化的.当电压为正时给电容充电,为负是电容放电,这样交替变化就产生了电流.

电容内部两极可认为是两个很接近的平行金属片,当其中一个带电时另一个就会带上相反极性的电荷[这是一个定理],交流电使一个金属片来回变动极性,另一个金属片也就不停的变动极性保持相反的极性,这时电容两边都有了来回变动的电荷,也就是说另一边也产生了交流电,即通过。

所以对于电容来说互动的电才能通过!

  • 电容器为什么只能通交流电,请答复者说明白点,先谢谢了
    答:首先要知道电容有容量。如果是直流的话,两块铁片分开的,当两铁片电荷聚集满时,电子就不能移动了,直流电流没法运行怎么会有电流呢?但是如果是交流的话,而且在电流往一向流(还没倒流)时,电流会在电动势的作用下流动,正电荷往正向流,遇到铁片就“聚集”,导致磁铁片正电荷越来越多,显正极;...
  • 电容器为什么能阻止直流电流通过啊?
    答:直流电电流必须有直接相接的导体才能导通的。而电容器可以看做是两个平行的导电板,没有直接连通{及导通}。所以不能通过。如电容器导通直流电
  • 电容器不是隔直通交的吗?不是隔绝直流电通过,只允许交流电通过的吗?怎 ...
    答:电容器在电子电路中是必不可少的元件,在任何电路中都可以看到电容器。至于“隔直通交”只是其中一个作用,而且也是一个不准确的说法,仅仅是为了帮助理解而作的一个比喻而已。因此电容器在不同电路中的作用,需要针对具体电路进行分析。
  • 电容有哪些特性
    答:电容具有以下特性:储存电能、阻止直流电通过、允许交流电通过、容抗与频率成反比、电容两端电压不能突变以及具有通高频阻低频的特性。现在我来详细解释一下电容的这些特性:1. 储存电能:电容的基本功能就是储存电能。当电容两端加上电压时,电容中的电场开始储存电能,这个过程也称为“充电”。
  • ...分别是多少?为什么电感能通过直流电而电容器不能通过直流电?_百度...
    答:感抗即电感对交流电的阻碍作用,它的大小=角频率与电感大小的乘积,而角频率与频率成正比,对于频率近似为O的直流电则角频率为O,即感抗近似为O,即电感在直流电路中相当于短路。容抗分析方法与上类似,因为容感与角频率成反比,所以在直流电路中,因为角频率=O,所以容抗无穷大,相当于断路,即电容在...
  • 为什么电容通交流电,阻直流电。电阻通直流电,阻交流电?谁能给我个...
    答:再回到本文的开头,为什么电容器能够通交流电,阻直流电?电容器的A、B间有间隙,之间电介质是绝缘的,所以直流电压波不能通过、电子不能通过;直流电所伴生的电磁波的集合是稳定磁场,稳定磁场不能推动电子的非常规运动。在电容器面前电子过不去;稳定磁场又不能形成电压波,所以直流电被完全阻断。而...
  • 问:电容器的交通隔直流是怎么回事!! 详细说明下 还有电容器是如何放电的...
    答:电容器的储、放电是会产生电流的,也就貌似电容器能让交流电通过。而直流电虽可以使电容充电,充完了就完了,电容器没有放电的机会(电容的端电压不变),也就“隔离”了直流。电子电路中,交变的电信号往往与直流共用一根导线,而下一级电路只需要交变的电信号而不能让前一级的直流电压影响到它的...
  • 电容器在直流电下才能正常工作,又说电流器通交流阻直流,能帮我解释清...
    答:电容器在直流下充满了电,就充不进去了,不会再有电流,相当于开路,所以阻直流。在交流情况下,因为电压正负交替,电容就不断充电放电然后有反向充电放电,所以总在动态的充放电过程中,就有充放电电流,看起来就是交流电流可以通过。
  • 交流电怎么通过电容的,为什么直流不行
    答:交流电是交替变化,在电容器上反复充电-放电的过程,流过电容器。直流电是单向的,充满后不能放电,就不能流过电容器。
  • 电容电阻常识
    答:任何两个互相靠近而又彼此绝缘的导体都可构成电容器。组成电容器的两个导体叫做极板,极板中间的物质叫做电介质。电容器是由两个金属电极中间夹一层绝缘体(又称电介质)所构成。当在两个金属电极间加上电压时,电极上就会贮存电荷。电容器具有阻止直流电通过,而允许交流电通过(当然,也有些阻力)的特点,因此电容器在电路...