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交流电路中电容作用分析图解-KIA MOS管

信息来源:本站 日期:2021-08-23 

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交流电路中电容作用分析图解-KIA MOS管


交流电路-电容

交流电路是指电源的电动势随时间作周期性变化,使得电路中的电压、电流也随时间作周期性变化,这种电路叫做交流电路。那么交流电路中电容的作用是什么?


交流电路中电容的作用

电容,在交流电路中,有一定的阻抗,也可以“导电”;在直流电路中,电容就是“开路”。


因此,在交流电路在,电容的作用有:

1、阻止直流信号通过,而允许交流信号通过。或者是减小低频信号的通过能力,增加高频信号的通过能力。


2、电阻与电容并联的作用,直流信号或者低频信号通过较困难,而交流信号或者高频信号较容易的通过。

这就是滤波,“电容”的作用就是滤波。


交流电路 电容


3、在电容降压电路中,为了给电容器提供泄放通路,而在电容器两端并联一个泄放电阻。


这样,在停止工作后,通过电阻泄放掉电容器两端存储的电能。避免电容器储存的电“电”人。


4、在耦合电阻两端并联电容器,就组成了相位提前电路。


这时,并联电容器的目的是,为了与分布电容和下一级的输入电容组成分压电路,避免这些电容形成的积分效应,从而使相位得以提前。


交流电路 电容


归根结底,电容器在电路中,最主要的作用其实就是滤波,移相。


交流电路中电容作用分析

向电容施加交流电(AC)会发生什么事?电容的行为与电阻不同——在电阻中,电子的流动与电压降成正比;在电容中,在将它充电或放电至新的电压水平时,它会透过吸收或释放电流来抵抗电压的变化。


在对电容提供直流电(DC)时,只要电源电压存在,它就会像个临时储能器一样被充电至所加电压的值,然后无限期地保持或维持这一电荷。


若电压上有任何的变化,电容中就会有充电电流流入而抵抗这个变化,其速率与电容极板上电荷的变化率相等。


如图1所示,以下研究仅存在电容和交流电源的电路。事实证明,电流和电压之间存在90°的相位差,电流到达峰值比电压到达峰值超前90° (1/4周期)。


交流电源会产生振荡电压,电容值越大,为了在极板上建立特定的电压,就必须流动越多的电荷,因此电流也就越大。


电压频率越高,改变电压可用的时间就越短,因此电流也就必须更大。因此,电流会随着电容和频率的增加而增加。


交流电路 电容

图1 仅含电容和交流电源的电路及其工作原理。


电容性交流电路

纯电容性交流电路是只包含交流电源和电容的电路,如图2所示。


电容直接跨接在交流电源压的两端,随着电源电压的增加和减少,电容会随之进行充电和放电。电流将首先以一个方向流过电路,然后再以另一个方向流过,但是,电容实际上没有电流流过。


电子在一个极板上积聚,然后从一个极板迅速连续地排出,给人的感觉就是,电流流过了分隔极板的绝缘体。


交流电路 电容

图2 纯电容性交流电路。


电容性电抗

电容中流过的电流与电容两端电压的变化率成正比。纯电容电路中的容抗对交流电路中的电流起了阻碍作用。


由于与电阻一样,电抗的计量单位也是奥姆,因此,为了将之与纯电阻值进行区分,电抗用符号X表示。由于容抗取决于电容的值(以法拉为单位),以及交流波形的频率,因此可以用公式对其进行表示。


公式显示,如果将频率或电容值增大,则总的容抗就会减小。与理想导体类似,当频率接近于无穷大时,电容的容抗将减小到零。



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