電容的串并聯

1 并聯

將兩個或多個電容器同極性的電極連接在一起，接入電路的連接方式為電容器的并聯，兩個電容器的并聯如圖所示。

電容并聯總電容等于個并聯電容之和。

電容器并聯，相當于增大電容器極板的正對面積，所以等效電容總是大于其中任何一個電容器的電容。

2 串聯

將下一個電容器的正極性端與上一個電容器的負極性端連接，以第一個電容器的正極性端和最后一個電容器的負極性端與電路連接，這樣的連接方式稱做串聯。兩個電容器串聯如下圖所示。

電容器串聯時，等效電容的倒數為各電容的倒數之和。

電容器串聯后，相當于增大電容器極板之間的距離，等效電容比任何一個電容器的電容都小。電容器串聯，可以分擔電路的電壓。

電容的充放電

1 電容充電

在下圖所示的電路中，US為恒壓源，C為電容量很大的電容器，S是單刀雙擲開關，H是燈泡。先把開關S與接點1閉合，電源對電容器充電。

在充電過程中并沒有電荷直接通過電容器內部的電介質，而是電子由電容器的正極板→燈泡→電流表→電源正極→電源負極→電容器負極板作定向移動，形成電流的，如下圖所示。

充電過程為充電的開始階段，充電電流較大，u上升較快，隨著的增長，充電電流逐漸減小，且u的上升速度變緩，而向著電源電壓E趨近。曲線如下圖所示。

在電路上可以觀察到燈會由亮到暗，最后熄滅。涉及到的相關公式如下：

充電時間常數：

充電電壓：

充電電流：

時間常數與充電電壓關系如下：

τc--------充電電壓Vc(v)

0----------0%

1τc------63.2%

2τc------86.5%

3τc------95%

4τc------98.2%

5τc------100%

2 電容放電

把開關S與接點2閉合，電容對燈H放電。

由圖可知，電容器在放電過程中，也沒有電荷通過電容器內部電介質。

電容的放電過程為剛開始時，電流最大，之后逐漸減小;電容器帶電量在放電過程開始時最大，之后也逐漸減少，當帶電量減小為零時，放電完畢，電流減小為零。

如上圖，對于在高頻工作下的RC電路，由于寄生參數的影響，很難根據電路中各元器件的標稱值來計算出時間常數RC，這時，我們可以根據電容的充放電特性來通過曲線方法計算，前面已經介紹過了，電容充電時，經過一個時間常數RC時，電容上的電壓等于充電電源電壓的0.63倍，放電時，經過一個時間常數RC時，電容上的電壓下降到電源電壓的0.37倍。

在電路上可以觀察到燈會由亮到暗，最后熄滅。這個現象在生活著常見到，比如有些電子設備你關電源后，設備上的電源指示燈慢慢熄滅就是電容放電現象。有很多電源插板上能看見。

電容放電涉及到的相關公式如下：

電容放電時間常數：

電容放電電壓：

電容放電電流：

總結

當我們想要的電容值，手上沒有時，就可以通過電容的串并聯得到。通過電容的充放電就可以得到電容的一個特性，電容兩端電壓不能發生突變。電容的充電過程記不清沒有關系，但是時間常數與充電電壓的關系要記住以及電壓不能發生突變這個特性也要記住，這兩點在你設計和分析電路上會提供很大的幫助。

審核編輯：湯梓紅