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技術(shù)專題
電路中的交流電容
每個(gè)電子設(shè)計(jì)師都可能熟悉電容器。電容器由兩層導(dǎo)電板組成，這兩塊導(dǎo)電板由一層電介質(zhì)隔開(kāi)。電容器的結(jié)構(gòu)允許在端子上施加電壓時(shí)存儲(chǔ)電荷。
與施加的電壓相比，電容器存儲(chǔ)的電荷量稱為電容。電容的單位為法拉（F），由以下公式給出：
C = Q / V。
較高的值表示當(dāng)施加電壓時(shí)，電容器能夠存儲(chǔ)更多的電荷。電容是電子設(shè)計(jì)人員在直流和交流電路中都應(yīng)注意的一個(gè)價(jià)值。但是，在兩種類型的電路中，電容器的行為都不同。
當(dāng)非極性電容器連接到交流電源時(shí)，它充當(dāng)閉路電路，但會(huì)改變電壓的相位。當(dāng)交流電源打開(kāi)時(shí)，正周期將從一個(gè)端子為電容器充電，直到電荷等于電壓為止。
一旦交流電壓達(dá)到峰值并下降，電容器將開(kāi)始放電以保持恒定電壓。在此階段，電流從電容器沿不同方向流動(dòng)。
當(dāng)交流電壓變?yōu)樨?fù)值時(shí)，電容器從相反的方向充電。該過(guò)程一直持續(xù)到電容器被負(fù)電壓完全充電為止。一旦電壓達(dá)到其負(fù)峰值，它將變?yōu)橄蛏蠑[動(dòng)。這也開(kāi)始了交流電容器的放電周期。
只要使用交流電源，這些周期就會(huì)繼續(xù)。繪制電壓和電流值后，您會(huì)發(fā)現(xiàn)電流領(lǐng)先電壓90°。
在交流電路上使用電容器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，電容并不是您唯一需要關(guān)注的變量。除了交流電容，您還需要了解什么是電容電抗。
理想的電容器可存儲(chǔ)電荷而不會(huì)泄漏。但是，由于一定量的電阻，實(shí)際的電容器確實(shí)會(huì)有一定量的泄漏。電容器中的電阻稱為電容電抗，其公式為：
X C = 1 /2πfC
電容電抗與交流電壓的頻率和電容成反比。兩個(gè)參數(shù)的值越高，電抗越小，因此泄漏越大。