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电容器的电介质能通电流吗?
发布时间:2023-02-25 09:17
信息摘要:
电容器可以阻断直流电,这很容易理解。例如,将干电池作为直流电源连接到电容器后,它可以通电片刻,但电流很快就会断开。这是因为直流电源将向电容器充入大量电荷,直到静电容量完全充满,然后电容器将不通直流电。


     电容器可以阻断直流电,这很容易理解。例如,将干电池作为直流电源连接到电容器后,它可以通电片刻,但电流很快就会断开。这是因为直流电源将向电容器充入大量电荷,直到静电容量完全充满,然后电容器将不通直流电。电容器的电极板由绝缘体(空气或电介质)隔开,因此只要绝缘不损坏,电容器就不能在内部循环直流电。换句话说,电容器将阻断直流电。那么,为什么电容器可以由交流电供电呢?


电场的变化等于电流流动


  交流电的正负和电极会规律地变化。只要电容器用相互变化的电极反复充电和放电,它就可以通过交流电。


  让我们用电磁学的基本原理来说明这一点。电线通电后,根据电流方向,会形成一条逆时针方向的磁感应线。如果电流方向改变,磁感线的方向也会改变。


电容器

  那么当电容器连接到交流电源时会发生什么呢?随着电流方向的交替变化,电极板之间的电场方向也交替变化。电场的变化产生磁场,磁场相当于电流(麦克斯韦电磁理论)。因此,即使在作为绝缘体的电容器的电介质内部,也可以认为有电流在交替流动。通过这种方式,解释了电容器通交流电的原理。然而,电流不会像导线一样流过电容器的电介质。严谨地来说,在导体中流动的电流是导电电流,而在绝缘体中流动的是位移电流。


交流频率越高,越容易通过电容器


  电压(V)=电阻(R)×电流(I)-这是中学理科学生学习的著名欧姆定理。这个定理也适用于在电阻中流动的交流电。电容器也可以对交流电产生类似的电阻效果。这称为电容电抗。然而,并非所有的交流电都会以相同的状态流过电容器,电容器的电容电抗与交流电的频率成反比。


  根据公式,电容电抗(Xc)=1/(2πfC)F是交流频率,C是电容器的静电容量。也就是说,频率越高或静电容量越大,电容器对交流电的电阻(容抗)越小,电流越容易通过。

            

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