电容电压与电流的关系是什么?
电容的电流与其电压的变化率成正比。
当电容两端的电压Uc发生变化时,极板上存储的电荷q也相应发生变化,电荷将在导线中移动,电路中出现电流Ic,这表明电容的电流与其电压的变化率成正比,而与此时该电容电压UC的数值无关,这一特性称为电容的动态特性。
电容量单位
电容器是一种储存电荷的“容器”,可在外加电压作用下储存电荷。不同电容器在电压作用下储存的电荷量可能不相同。在1伏特直流电压作用下,如果电容器储存的电荷为1库仑,电容量就是1法拉。
实际应用中,电容器的电容量往往比1法拉小得多,常用较小的单位,如毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)等,它们的关系是1法拉(F)=1000毫法(mF);1毫法(mF)=1000微法(μF);1微法(μF)=1000纳法(nF);1纳法(nF)=1000皮法(pF)。
电容电压电流关系:设电压、电流为时间函数,现在求其电压、电流关系。当极板间的电压变化时,极板上的电荷也之变化,于是在电容元件中产生了电流。此电流可由下式求得 :I=dq/dt =C(du/dt)。
电流的大小与方向取决于电压对时间的变化率。电压增高时,du/dt〉0,则dq/dt〉0,i〉0,极板上电荷增加,电容器充电。
电压降低时,du/dt〈0,则dq/dt〈0,i〈0,极板上电荷减少,电容器反向放电。当电压不随时间变化时,du/dt=0,则I=0,这时电容元件的电流等于零,相当于开路。故电容元件有隔断直流的作用。
对于纯电容电路:
(1)通过电容C的电流和电压的频率相同。
(2)通过电容C的电流峰值和电压峰值的关系是ImUmωC其有效值之间的关系为IUωC由上式可知,纯电容电路中的电压大小与电流大小之比为表示,即式中频率f的单位为赫兹,电容C的单位是法拉,容抗Xc的单位为欧姆。