电容在交流电路中的应用

若一个电容接入到直流电路当中，它只有开始接入时的充电过程，待充电完毕，极间电压与施加电压相等后，整个回路当中就没有电流通过了，电容在直流电路中相当于断路。

若在电容两端接入一个交流电，那么就完全不一样了。接入交流电后，电容会反复的充放电，持续与电源之间进行能量交换，这与前面介绍的电感线圈类似，只不过能量交换的形式不同罢了。

电感线圈是电能与磁能间的反复交换，而电容是电能与电场能间的反复交换。

由C=Q/U和i=dq/dt可得：i=Cdu/di，这反应了交流作用下电压与电流的对照关系，可见，通过电容器的电流与电容大小和电压的变化率成正比，若电容量一定，那么，电流的大小取决于电压变化率，也就是电源频率。所以，在电容量一定，且电源频率一定的前提下，电容支路电流就可以确定。

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​若电容两端施加u=Umsinωt的交流电压，那么，通过电容的电流i=CdUmsinωt/dt=CUmωcosωt=CUmωsin(ωt＋π/2)=Imsin(ωt＋π/2)，由该式可以看出电流与电压之间的向量关系：电流超前电压π/2。

由CUmω=Im可得：Xc=1/ωc，这个Xc就是电容器的容抗，反映的电容器对电流的阻碍大小。

Xc=1/ωc=1/2πfc，f就是电源频率。在直流电路中，f＝0，Xc就会趋于无穷大，电流自然为0，相当于断路状态。若f越大，则Xc越小，通过的电流越大，若f趋于无穷大，那么电路则趋于短路状态；若f越小，则Xc越大，通过的电流反而越小。所以，电容具有通高频、阻低频、隔直流的作用。这在电子电路中，应用广泛，以后仍会陆续提到。

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在功率关系上，电容与电感相似，只有能量交换的过程，而不会实质性的消耗功率，当然这是对纯电容而言，若非纯电容，它的介质损耗是不得不考虑的。既然值进行能量的交换，本身就不消耗能量，它的平均功率就为0，但它的瞬时功率也是可以表示的，即：Wc=1/2CU²。

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在电路中，三个基本的电气元件已经介绍完了，后期将是在具体电路中的实际应用，以及他们之间的串并联关系在实际电路中的实际应用，敬请持续关注。

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