向電容器施加交流電時(shí)會(huì )發(fā)生什么？電容的行為不同于電阻的行為。在電阻中，電子流與電壓降成正比。在電容器中，當它被充電或放電到一個(gè)新的電壓電平時(shí)，它會(huì )通過(guò)吸收或釋放電流來(lái)抵抗電壓的變化。

當向電容器提供直流電(DC)時(shí)，只要電源電壓存在，它就會(huì )像臨時(shí)儲能一樣被充電到所施加電壓的值，然后無(wú)限期地保持或維持這種電荷。如果電壓有任何變化，充電電流就會(huì )流入電容器來(lái)抵抗這種變化，其速率等于電容器極板上電荷的變化速率。

如圖1所示，下面只研究帶電容和交流電源的電路。已經(jīng)證明，電流和電壓之間有90的相位差，電流的峰值比電壓的峰值超前90(1/4周期)。交流電源會(huì )產(chǎn)生振蕩電壓。電容值越大，為了在極板上建立特定的電壓，流動(dòng)的電荷就越多，因此電流也就越大。頻率越高，改變電壓所需的時(shí)間越短，因此電流必須越大。所以電流會(huì )隨著(zhù)電容和頻率的增加而增加。

圖1僅含電容和交流電源的電路及其工作原理。

電容性交流電路

純容性交流電路是只含有交流電源和電容的電路，如圖2所示。電容器直接連接在交流電源電壓的兩端。隨著(zhù)電源電壓的增減，電容會(huì )被充放電。電流將首先沿一個(gè)方向流過(guò)電路，然后沿另一個(gè)方向流動(dòng)。然而，實(shí)際上沒(méi)有電流流過(guò)電容器。電子在一個(gè)極板上積累，然后從一個(gè)極板快速連續地放電，給人一種電流流過(guò)分隔極板的絕緣體的感覺(jué)。

圖2純容性交流電路。

:流經(jīng)電容器的電流與電容器兩端電壓的變化率成正比。純電容電路中的容抗阻礙了交流電路中的電流。和電阻一樣，電抗的測量單位是歐姆。因此，為了與純電阻相區別，電抗用符號x表示。由于容抗取決于電容值(單位為法拉)和交流波形的頻率，因此可以用以下公式表示。

該公式表明，如果頻率或電容值增加，總容抗將減少。類(lèi)似于理想導體，當頻率接近無(wú)窮大時(shí)，電容器的容抗會(huì )減小到零。

(參考原文：電容在交流電路中的表現，作者安德魯卡特)

本文同步發(fā)表于Edn臺灣雜志2021年2月號。