電容器由于其內(nèi)部是絕緣的，因而不會(huì)有直流電流流過(guò)，但伴隨著所施加電壓的變動(dòng)，通過(guò)進(jìn)行充電和放電，看似好像有電流在電容器中流動(dòng)。電壓隨時(shí)間變化率越大，流經(jīng)電容器的電流就越會(huì)增大，如下式所示。

Ic =C?dVc/dt

Ic:電容器電流 (A)

C:靜電電容 (F)

dVc/dt:V-t曲線(xiàn)上的斜率

(例1) 充放電波形時(shí)

這里就通過(guò)電阻從直流電源向尚未被充電的電容器充電后，讓其放電時(shí)的電容器電壓和電流進(jìn)行說(shuō)明。

電路圖上，若在充電側(cè)將開(kāi)關(guān)置于ON，V0/R1的峰值電流就會(huì)流向電容器，而后電流會(huì)隨著電容器的電壓Vc升高而降低，當(dāng)Vc = V0時(shí)，充電完成，電流成為零。

然后，若在放電側(cè)將開(kāi)關(guān)置于ON，V0/R2的峰值電流就會(huì)流向電容器，而后電流會(huì)隨著電容器的電壓Vc降低而降低，當(dāng)Vc = 0時(shí)，放電完成，電流成為零。

這里需要理解的是，電容器的電流Ic的大小依賴(lài)于電容器電壓Vc變化的大小。

此外，開(kāi)關(guān)ON時(shí)，V0/R的電流就會(huì)流過(guò)，而在這里如果R=0，則理論上會(huì)有無(wú)限大的電流流過(guò)瞬間完成充放電。

然而，實(shí)際上因受到電容器本身具有的電阻成分(ESR)或配線(xiàn)電阻及電抗成分的影響而不會(huì)成為無(wú)限大，但電阻成分遠(yuǎn)比電池小，因而可以說(shuō)是能夠在瞬時(shí)進(jìn)行充放電的零部件。

(例2) 交流波形時(shí)

這里就向電容器施加交流電壓時(shí)的電容器電壓和電流進(jìn)行說(shuō)明。

例1中敘述了流向電容器的電流大小依賴(lài)于電容器電壓變化的大小，這在交流波形時(shí)也是一樣的。

① 首先，當(dāng)電壓從0V上升時(shí)，會(huì)有大量的電流流過(guò)電容器，而電流則會(huì)隨著電壓的上升速度放慢而下降，并在電壓成為最大的時(shí)點(diǎn)(電壓變化為零)電流成為零。

② 當(dāng)電壓從最大值開(kāi)始下降時(shí)，負(fù)電流開(kāi)始流過(guò)電容器，在電壓成為零這一點(diǎn)(電壓變化為最大)電流成為最大。

對(duì)于③ 、④的區(qū)域，與上述原理一致。

在對(duì)此電壓和電流的波形進(jìn)行觀(guān)察時(shí)，如果電壓波形為正弦波，則電流波形也為正弦波，此外還可弄清電流波形在電壓波形之前偏移1/4周期(電流的相位先行90°)的情況。

此外，電壓的變化大就會(huì)有較大的電流流過(guò)這種情況表明，越是電壓變化大，高頻流過(guò)的電流就會(huì)越大。

此時(shí)流過(guò)的電流(有效值)如下式所示。

Ic=2πf?C?Vc

Ic:電容器電流 (Arms)

π:圓周率 (3.14)

f:頻率 (Hz)

C:靜電電容 (F)

Vc:電源電壓 (Vrms)

電容器的基本使用方法

如前所述，電容器具有以下特性，即①能夠在瞬時(shí)進(jìn)行充電和放電；②直流不會(huì)通過(guò)，但交流則會(huì)通過(guò)；③頻率越高交流就越容易通過(guò)，電路中采用借助于這些特性的使用方法。

這里列出典型的使用方法的電路。

【放電電路】

放電電路是通過(guò)釋放蓄積在電容器中的電荷來(lái)使得被連接的負(fù)荷發(fā)生動(dòng)作的電路。由于放電電路可在瞬時(shí)將大電流釋放出去，因而可將其作為相機(jī)的閃光燈或緊急時(shí)的后備電源來(lái)使用。電路例中，若將開(kāi)關(guān)連接到電源側(cè)，電容器就會(huì)被充電；而當(dāng)電荷蓄積至電源電壓時(shí)，充電就會(huì)停止。若將開(kāi)關(guān)連接到負(fù)荷(燈泡)側(cè)，電容器就會(huì)開(kāi)始放電，燈泡點(diǎn)亮。

【平滑電路】

平滑電路是使得對(duì)交流進(jìn)行整流后的脈動(dòng)電流變得平滑并將其轉(zhuǎn)換為直流的電路。電源電路就是其典型的例子。通過(guò)電容器來(lái)使得利用二極管橋?qū)涣鞯妮斎腚妷哼M(jìn)行整流(電路例中為全波整流)而得的電壓波(脈動(dòng)、脈動(dòng)電流)變得平坦。

【去耦電路】

去耦電路如其名稱(chēng)所示，是為了分離信號(hào)耦合而利用電容器的電路。此例中，如圖所示，通過(guò)對(duì)基本直流中含有頻率高的交流成分(噪聲)的信號(hào)路徑加入電容器，只有頻率高的噪聲成分通過(guò)電容器后被分離，之后令噪聲不會(huì)被傳遞。去除開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)關(guān)噪聲的用途就屬于此種目的。

【耦合電路】

耦合電路是不讓直流成分通過(guò)而只讓交流成分通過(guò)的電路。希望在音頻信號(hào)的放大電路等中排除直流成分造成的影響(也稱(chēng)之為DC截除等)時(shí)使用耦合電路。

除此之外，還有例如諧振電路、濾波器電路、備用電路、時(shí)間常數(shù)電路和功率因數(shù)改善等各種使用方法。