电工笔记丨电容器的工作原理

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电工笔记丨电容器的工作原理

2024-07-16 21:26| 来源: 网络整理| 查看: 265

很快,上极板上出现正电荷+Q,而下极板电荷量达到-Q,电荷在极板间产生电场,极板间的电压等于电池的电压。这时,电池的两端没有电位差,电子的流动停止,系统达到了电平衡。

特别注意:

若此时移去电容器两端的电压源,电容器极板上的电荷量、极板之间的电场以及电压(等于电池电压)均维持不变。事实上,电荷的状态会一直维持下去,甚至将其中任意一块极板接地,系统的电荷仍不会改变。例如将负极板接地,该板上的电子不会流入电中性的大地去,如图所示。

由于大地处于较低的电位,因此从表面上看,多余的电子将会流入大地。然而电容器内部的电场就像胶水一样使上极板上的正电荷吸住负极板上的电子。也就是说,接地板上的负电荷是正极板感应的结果。

事实上,一个充了电的实际电容器脱离电源以后,最终将失去电荷,原因是极板间充入的气体或电介质的绝缘特性不是理想的,当移去电源后,会出现所谓的“漏电流”,使电容器在几秒至几个小时内完全放电。

电容器水模型

图中的“水电容器”类似于一个中间带有橡胶隔膜的管子,橡胶隔膜相当于电容器内部的绝缘体或电介质,分来的两部分相当于电容器的两极板。若水电容器两端不受压力(相当于不加电压)作用时,被分开的两部分含有相同的水量(相当于自由电子数)。一旦“水电容器”突然受压,上面腔体中的压力就会增大,橡胶隔膜将乡下膨胀,使水从下面腔体流出。尽管上方没有水流过橡胶隔膜,但由于橡胶隔膜迫使水从下面腔体流出,就像是有电流从“水电容器”中流出,这就是对位移电流的模拟。增大腔体尺寸和改变橡胶隔膜的韧度还可以模拟电容和电介质强度的变化。

参考材料《实用电子元器件与电路基础》返回搜狐,查看更多



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