何為電容?電容為什么通高頻阻低頻?

電容，在這篇文章中不是指單位“電容”，而是我們生活中常說(shuō)的電容器。為增進(jìn)大家對(duì)電容的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)電容以及電容通高頻阻低頻的原因予以詳細(xì)解釋。如果你對(duì)電容、電容器具有興趣，不妨和小編一起來(lái)繼續(xù)往下閱讀哦。

一、電容

最簡(jiǎn)單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(zhì)(包括空氣)構(gòu)成的。通電后，極板帶電，形成電壓(電勢(shì)差)，但是由于中間的絕緣物質(zhì)，所以整個(gè)電容器是不導(dǎo)電的。不過(guò)，這樣的情況是在沒(méi)有超過(guò)電容器的臨界電壓(擊穿電壓)的前提條件下的。我們知道，任何物質(zhì)都是相對(duì)絕緣的，當(dāng)物質(zhì)兩端的電壓加大到一定程度后，物質(zhì)都是可以導(dǎo)電的，我們稱這個(gè)電壓為擊穿電壓。電容也不例外，電容被擊穿后，就不是絕緣體了。不過(guò)在中學(xué)階段，這樣的電壓在電路中是見(jiàn)不到的，所以都是在擊穿電壓以下工作的，可以被當(dāng)做絕緣體看。

但是，在交流電路中，因?yàn)殡娏鞯姆较蚴请S時(shí)間成一定的函數(shù)關(guān)系變化的。而電容器充放電的過(guò)程是有時(shí)間的，這個(gè)時(shí)候，在極板間形成變化的電場(chǎng)，而這個(gè)電場(chǎng)也是隨時(shí)間變化的函數(shù)。實(shí)際上，電流是通過(guò)電場(chǎng)的形式在電容器間通過(guò)的。

二、為什么電容通高頻阻低頻

解釋一：

電容器有一個(gè)充放電的時(shí)間問(wèn)題。當(dāng)交流電的正半周，給電容器充電的瞬間，電路是有電流流過(guò)的，相當(dāng)于通路，一旦電容器充電完畢，則電路就沒(méi)有電流流過(guò)了，相當(dāng)于斷路。當(dāng)交流電的負(fù)半周到來(lái)時(shí)，又將產(chǎn)生電流，先抵消掉原來(lái)充在電容上的那個(gè)相反的電荷，在繼續(xù)充電至充滿。

現(xiàn)在假設(shè)電容器需要的充電時(shí)間t一定，則當(dāng)一個(gè)頻率較高的交流電正半周結(jié)束時(shí)，假設(shè)電容器容量夠大，還未充滿電，負(fù)半周就到來(lái)了，則這電路會(huì)一直流著電流，相當(dāng)于這電容器對(duì)這個(gè)高頻的交流電來(lái)說(shuō)，是通路的。

如果這個(gè)交流電的頻率較低，正半周將電容器充滿電荷以后，負(fù)半周仍未到來(lái)，則電流會(huì)在中途斷流，則電容器對(duì)于這個(gè)低頻的交流電來(lái)說(shuō)，就不是完全通路了。

如果充電的時(shí)間相對(duì)于交流電的半周期來(lái)將，是有較大比例的，那么就可以這個(gè)電容器對(duì)這個(gè)頻率的交流電來(lái)講，還沒(méi)有完全斷路，只是有一定的阻抗。

如果充電的時(shí)間相對(duì)于那個(gè)頻率的交流電的半周期來(lái)講，是極短的，那么電容器就可以認(rèn)為完全斷路，沒(méi)有電流流過(guò)。

解釋二：

根據(jù)容抗的公式Xc = 1/(ωC)= 1/(2πfC)可知，頻率f越大，容抗越小，所以越容易通過(guò)

同理，頻率越小，容抗越大，所以越不容易通過(guò)。

為什么小電容通高頻，大電容通低頻?

解釋一：

大電容需要的介質(zhì)面積比較大，而電極和介質(zhì)是卷在一起或堆疊在一起的，要做到面積比較大，必然卷的或者堆疊的比較多，其分布電感就會(huì)變大，而分布電感越大，高頻越不容易通過(guò)。

從理論上(即假設(shè)電容為純電容)說(shuō)，電容越大，阻抗越小，通過(guò)的頻率也越高，但實(shí)際上超過(guò)1UF的電容大多為電解電容，有很大的電感成分，所以頻率高后反而阻抗會(huì)比較大，有時(shí)候會(huì)看到有一個(gè)電容量較大的電容并聯(lián)了一個(gè)小電容，這時(shí)大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高頻阻低頻，電容越大低頻越容易通過(guò)，電容越小高頻越容易通過(guò)，具體用在濾波中，大電容慮低頻，小電容慮高頻。

解釋二：

理論上電容越大阻抗越小，頻率越高越容易通過(guò)，理論是沒(méi)錯(cuò)。

低頻通不過(guò)小電容：不是絕對(duì)通不過(guò)，只是阻抗較大不容易通過(guò)。

高頻通不過(guò)大電容：理論上大電容高頻更容易通過(guò)，只不過(guò)由于大電容制造工藝所限,一般都是卷制的，大電容本身分布電感比小電容要大得多，由于感抗與高頻阻抗成反比關(guān)系，所以就限制了高頻信號(hào)的通過(guò)，一般電源濾波回路負(fù)責(zé)人的廠家會(huì)在大電容旁邊再裝個(gè)瓷片小電容濾除高頻干擾信號(hào)。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)電容的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁(yè)頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。