電容器在電路中的作用
出處:hzcook 發(fā)布于:2008-04-15 15:36:24
(1)電容器可以儲存電荷,具有隔斷直流的作用
當(dāng)把電容器的兩個電極板分別接到直流電源的正、負(fù)極上時,正負(fù)電荷就會集聚在電容器的兩個電極板上,在兩個極板間形成電壓。隨著電容器兩極板上電荷的不斷增加,電容器上的電壓也由小逐漸增大,直到等于直流電源電壓時,電路中便不會有電流流過,充電過程就停止了,這就是電容器的充電作用。如果把直流電源和電容器斷開,此時電容器上便儲存上了電荷,它儲存的電荷量可由下式求出,即
Q=C·U
式中:Q——電容器上儲存的電荷量(c);
c——電容器的容量(F);
U——電容器兩端的電壓(V)。
從上式可以看出,當(dāng)電容器兩端的電壓一定時,電容器的容量越大,它所儲存的電荷量也越大??梢婋娙萜鞯碾娙萘渴且粋€衡量電容器儲存電荷本領(lǐng)的參數(shù)。
電容器上儲存電荷后,由于電容器兩極板是由絕緣介質(zhì)隔開的,雖然電容器兩端有電壓,但電荷不能從電極間通過,所以電容器有隔斷直流的作用。
如果把儲存有電荷的電容器的兩個電極用導(dǎo)線相連,在連接的瞬間,電容器極板上的正、負(fù)電荷便會通過導(dǎo)線中和,這就是電容器的放電作用。電容器放電的過程是一個能量釋放的過程,會在放電回路中做功,把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量。
在電子電路中使用電容器時,若電子電路上的電壓高于電容器兩端的電壓,電容器就充電,直到電容器上建立的電壓與電路的電壓相等為止;如果電子電路上的電壓低于電容器兩端的電壓,電容器則進(jìn)行放電。
(2)交流電可以"通過"電容器
如果把電容器接到交流電路上,由于交流電電壓的大小和方向不斷變化,電容器就會交替地充電、放電反復(fù)進(jìn)行,此時電容器的兩極板間仍不會有電荷通過,但在交流電路中卻形成了方向和大小都不停變化的交流電流,就像電容器能通過交流電一樣,這就是交流可以"通過"電容器的道理。
(3)電容器的容抗
電容器對交流電有特殊的電阻特性,稱為容抗。容抗可由下式算出,即

式中:Xc——容抗(0);
f——頻率(Hz);
C——電容器的容量(F)。
從上式不難看出,電容器的容量越大,電流的頻率越高,它的容抗也就越小,交流電流越容易通過電容器。
2.電容器在電路中的作用
電容器的基本特性在電子電路中得到了非常廣泛的應(yīng)用,它在濾波電路、調(diào)諧電路、耦合電路、旁路電路、延時電路、整形電路等電路中均起著重要的作用。下面用兩個實例來說明電容器在電路中的一些作用。
[例1]:來復(fù)再生兩管半導(dǎo)體收音機(jī)
來復(fù)再生兩管半導(dǎo)體收音機(jī)的電路如圖4-3所示。電路中共用到了7個電容器,它們在電路申的作用分別敘述如下:
C1和L1組成調(diào)諧回路,通過調(diào)節(jié)C1容量的大小,達(dá)到選擇電臺的目的。
C2是一個半可調(diào)電容器。放大了的高頻信號可經(jīng)L3及C2反饋到調(diào)諧回路,使高頻信號加強,以提高收音機(jī)的靈敏度。調(diào)節(jié)Cz可以改變反饋再生的強弱。
C3跨接在L2和VT1發(fā)射極之間,它有雙重的作用:一是它對廣播信號的容抗較低,可使L2中的高頻信號順利地加到VT1的發(fā)射結(jié)上進(jìn)行放大;二是C3還起到了把檢波后的殘余高頻信號旁路的作用。

C4的容量很小,僅有1OOpF,它對高頻信號的容抗較小,而對低頻信號的容抗較大,所以高頻信號可以通過C4加到檢波器進(jìn)行檢波,音頻信號不能通過C4,只是經(jīng)L4送到VT2迸一步放大。
C5為旁路電容,由于它對高頻信號的容抗很小,可以把從L4漏過來的高頻信號旁路掉。
C6有兩個作用:一是隔斷A、B兩點間的直流通路,以防止A、B兩點相連破壞了VT1、VT2的靜止工作狀態(tài),使收音機(jī)無法正常工作;二是構(gòu)成音頻通道,把VT1集電極輸出的音頻信號隅合到VT2的基極進(jìn)行放大。所以可以把C6叫做隔直隅合電容器。
C7的電容量較大,它對低頻信號的容抗較小。由于C7并聯(lián)在電池上,當(dāng)電池用日內(nèi)阻增大時,C7可對低頻信號進(jìn)行旁路,以防止各放大級信號通過電池內(nèi)阻的榴合作用產(chǎn)生有害的低頻振蕩。
[例2]:延時電路
圖為一由單結(jié)半導(dǎo)體管組成的延時電路。它利用電容器的充放電特性來實現(xiàn)延時控制時間的目的。延時時間的長短由R3、RP及C來確定。當(dāng)開關(guān)S閉合時,電源通過R3、RP向C充電。當(dāng)C上的電壓達(dá)到一定幅值時,VT1導(dǎo)通,C上的電荷經(jīng)VT1、E、B1端和噸放電,觸發(fā)晶閘管VT2導(dǎo)通,繼電器K得電工作,其觸點將控制被控電路工作。

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