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当电容器接入直流电源时ღ✿★✿ღ，它将按时间常数确定的速率充电至外加电压值ღ✿★✿ღ。只要电源持续存在ღ✿★✿ღ，电容器将无限期保持这种电荷状态ღ✿★✿ღ。
充电过程中ღ✿★✿ღ，充电电流i会流入电容器ღ✿★✿ღ，其大小与极板电荷变化率相等原版澳盘ღ✿★✿ღ，即与电压变化速率相抗衡ღ✿★✿ღ。因此电容器对流向极板的电流存在阻碍作用ღ✿★✿ღ。
充电电流与电容器电源电压变化速率的关系可用公式表示为ღ✿★✿ღ：i = C(dv/dt)ღ✿★✿ღ，其中C为电容值（单位法拉）ღ✿★✿ღ，dv/dt是电源电压随时间的变化率ღ✿★✿ღ。当电容器充满电后ღ✿★✿ღ，由于极板电子饱和ღ✿★✿ღ，将阻止更多电子流入ღ✿★✿ღ，此时电容器如同临时储能装置ღ✿★✿ღ。
理想电容器即使断开直流电源ღ✿★✿ღ，也能无限期保持极板电荷ღ✿★✿ღ。但在含交流电容的正弦电压电路中ღ✿★✿ღ，电容器会按电源频率交替充放电ღ✿★✿ღ。因此交流电路中的电容器始终处于循环充放电状态ღ✿★✿ღ。
当正弦交流电压施加于电容器极板时原版澳盘ღ✿★✿ღ，电容器先沿一个方向充电ღ✿★✿ღ，再随交流电压极性变化反向充电ღ✿★✿ღ。电压瞬时变化会受到电荷沉积（或释放）需要时间的制约ღ✿★✿ღ，遵循V = Q/C关系ღ✿★✿ღ。观察以下电路ღ✿★✿ღ：
当开关闭合瞬间(t=0)ღ✿★✿ღ，由于极板无电荷ღ✿★✿ღ，大电流开始涌入电容器ღ✿★✿ღ。正弦电源电压V在0°时刻以最大速率正向增长通过零参考轴ღ✿★✿ღ。此时极板间电位差变化率最大ღ✿★✿ღ，流向电容器的电流也达到峰值ღ✿★✿ღ，电子以最大速率在极板间迁移ღ✿★✿ღ。
当电源电压到达波形90°点时ღ✿★✿ღ，变化速率开始减缓ღ✿★✿ღ。在极短暂的瞬间ღ✿★✿ღ，极板间电位差既不增也不减ღ✿★✿ღ，电流随之降为零ღ✿★✿ღ。
在90°时刻ღ✿★✿ღ，电容器两端电位差达到最大值(Vmax)原版澳盘ღ✿★✿ღ。由于电容器已充满且极板电子饱和ღ✿★✿ღ，电流停止流动ღ✿★✿ღ。
随后电源电压开始沿负向递减ღ✿★✿ღ，向180°零参考线回落原版澳盘ღ✿★✿ღ。虽然电源电压仍为正值ღ✿★✿ღ，但电容器开始释放极板多余电子以维持恒定电压ღ✿★✿ღ，导致电容电流反向（负向）流动ღ✿★✿ღ。
当电源电压在180°点穿越零参考轴时ღ✿★✿ღ，正弦电压的变化率（斜率）达到负向最大值ღ✿★✿ღ，此时流入电容器的电流也相应达到最大速率ღ✿★✿ღ。此时极板间电位差为零ღ✿★✿ღ，电荷均匀分布在两极板间ღ✿★✿ღ。
由此可见ღ✿★✿ღ，在0°至180°的第一半周期内ღ✿★✿ღ，施加电压达到正最大值的时间比电流峰值滞后四分之一周期(1/4ƒ)ღ✿★✿ღ。换言之ღ✿★✿ღ，纯电容电路中电压滞后电流四分之一周期（90°）ღ✿★✿ღ，如下图所示ღ✿★✿ღ：
在180°至360°的第二半周期ღ✿★✿ღ，电源电压反向运动并向270°负峰值趋近ღ✿★✿ღ。在此极值点ღ✿★✿ღ，极板间电位差既不增也不减ღ✿★✿ღ，电流再次降为零ღ✿★✿ღ。电容器两端电位差达到负向最大值ღ✿★✿ღ，无电流流入ღ✿★✿ღ，电容器如同90°时刻那样完全充满ღ✿★✿ღ，只是极性相反ღ✿★✿ღ。
当负向电源电压开始沿正向增长ღ✿★✿ღ，向360°零参考线回升时ღ✿★✿ღ，已充满的电容器必须释放多余电子以维持恒定电压ღ✿★✿ღ，开始放电直至360°时电压归零ღ✿★✿ღ，随后充放电过程周而复始ღ✿★✿ღ。
通过上述电压电流波形分析可见ღ✿★✿ღ：由于充放电过程ღ✿★✿ღ，电流始终比电压领先1/4周期（π/2=90°）ღ✿★✿ღ，与电容器两端电位差存在相位差ღ✿★✿ღ。因此交流电容电路中电压与电流的相位关系ღ✿★✿ღ，与我们先前讨论的交流电感电路完全相反ღ✿★✿ღ。
这种效应也可用相量图表示ღ✿★✿ღ：纯电容电路中电压滞后电流90°ღ✿★✿ღ。若以电压为参考ღ✿★✿ღ，则可表述为电流超前电压四分之一周期（90°）ღ✿★✿ღ，如下矢量图所示ღ✿★✿ღ：
记忆纯交流电容电路中电压电流相位关系有多种方法ღ✿★✿ღ，其中最简单易记的是使用ICE助记符ღ✿★✿ღ。
ICE表示在交流电容中ღ✿★✿ღ，电流I（Current）始终领先电动势E（Electromotive force）ღ✿★✿ღ。换句话说ღ✿★✿ღ，电容器中电流先于电压ღ✿★✿ღ，Iღ✿★✿ღ、C优发官方网站ღ✿★✿ღ、E组合即为ICEღ✿★✿ღ。无论电压初始相位角如何ღ✿★✿ღ，这个表达式对纯交流电容电路始终成立ღ✿★✿ღ。
现在我们已了解ღ✿★✿ღ：电容器通过极板电子流动来抵抗电压变化ღ✿★✿ღ，其充放电过程中电子流动量与极板间电压变化率成正比ღ✿★✿ღ。与电阻器通过实际电阻阻碍电流不同ღ✿★✿ღ，电容器对电流的阻碍作用称为电抗ღ✿★✿ღ。
与电阻类似ღ✿★✿ღ，电抗以欧姆为单位ღ✿★✿ღ，但用符号X表示以区别于纯电阻R值ღ✿★✿ღ。由于讨论的元件是电容器ღ✿★✿ღ，其电抗称为容抗(XC)ღ✿★✿ღ，单位欧姆ღ✿★✿ღ。
由于电容器充放电量与极板间电压变化率成正比ღ✿★✿ღ，电压变化越快ღ✿★✿ღ，电流越大ღ✿★✿ღ；电压变化越慢ღ✿★✿ღ，电流越小ღ✿★✿ღ。这意味着交流电容器的电抗与电源频率成反比ღ✿★✿ღ，如下所示ღ✿★✿ღ：
从上述公式可见ღ✿★✿ღ：随着频率升高ღ✿★✿ღ，容抗值及其总阻抗（单位欧姆）趋近于零ღ✿★✿ღ，表现为短路状态ღ✿★✿ღ；而当频率趋近于零（直流）时ღ✿★✿ღ，电容器电抗趋近无穷大ღ✿★✿ღ，表现为开路状态ღ✿★✿ღ，这正是电容器阻隔直流的原因ღ✿★✿ღ。
容抗与频率的关系与我们之前讨论的感抗(XL)完全相反优发官方网站ღ✿★✿ღ。这意味着容抗与频率成反比ღ✿★✿ღ：低频时呈现高值ღ✿★✿ღ，高频时呈现低值ღ✿★✿ღ，如图所示ღ✿★✿ღ：
电容器容抗随极板间频率升高而降低ღ✿★✿ღ。因此容抗与频率成反比ღ✿★✿ღ。虽然容抗阻碍电流流动ღ✿★✿ღ，但极板上的静电电荷量（即交流电容值）保持恒定ღ✿★✿ღ。
这意味着在每半周期内ღ✿★✿ღ，电容器能更充分地吸收极板电荷变化ღ✿★✿ღ。同时随着频率增加ღ✿★✿ღ，由于极板间电压变化率增大原版澳盘优发官方网站ღ✿★✿ღ，流入电容器的电流值也随之增加ღ✿★✿ღ。
其中ღ✿★✿ღ：IC = V/(1/ωC)（或IC = V/XC）为电流幅值ღ✿★✿ღ，θ = +90°表示电压与电流之间的相位差ღ✿★✿ღ。对于纯电容电路ღ✿★✿ღ，Ic超前Vc 90°原版澳盘ღ✿★✿ღ，或者说Vc滞后Ic 90°ღ✿★✿ღ。
前文已说明ღ✿★✿ღ，纯交流电容中的电流会超前电压90°ღ✿★✿ღ。但在实际应用中ღ✿★✿ღ，不存在绝对的纯电容ღ✿★✿ღ，因为所有电容器极板都存在一定内阻ღ✿★✿ღ，从而产生漏电流ღ✿★✿ღ。因此ღ✿★✿ღ，我们可以将电容器视为一个电阻R与电容C串联组成的非理想电容ღ✿★✿ღ。
当电容器存在内阻时ღ✿★✿ღ，其总阻抗应表示为电阻与电容的串联组合ღ✿★✿ღ。在同时包含电容C和电阻R的交流电路中ღ✿★✿ღ，组合两端的电压相量V等于两个分量电压VR和VC的相量和ღ✿★✿ღ。这意味着流入电容器的电流仍会超前电压ღ✿★✿ღ，但超前角度小于90°ღ✿★✿ღ，具体取决于R和C的值ღ✿★✿ღ，其相位差用希腊字母Φ表示ღ✿★✿ღ。
虽然可以通过数学计算求得这两个分量的合成电压ღ✿★✿ღ，但由于VR和VC存在90°相位差ღ✿★✿ღ，更直观的方法是构建矢量图进行矢量相加ღ✿★✿ღ。
要绘制交流电容的矢量图ღ✿★✿ღ，需要选定参考量ღ✿★✿ღ。在串联交流电路中ღ✿★✿ღ，电流是公共量ღ✿★✿ღ，因此可作为参考基准ღ✿★✿ღ。纯电阻和纯电容的独立矢量图如下ღ✿★✿ღ：
交流电阻的电压矢量与电流矢量同相优发官方网站ღ✿★✿ღ，因此VR矢量按比例与电流矢量重合绘制ღ✿★✿ღ。而在纯交流电容电路中ღ✿★✿ღ，我们知道电流超前电压（遵循ICE法则）ღ✿★✿ღ，因此VC矢量按相同比例绘制在电流矢量后方90°处（即滞后90°）ღ✿★✿ღ。
由于纯电容中电流超前电压90°ღ✿★✿ღ，由VR和VC压降绘制的合成相量图构成直角三角形OADღ✿★✿ღ。我们可运用勾股定理计算RC电路的总电压值ღ✿★✿ღ。已知VR = I·Rღ✿★✿ღ，VC = I·XC优发官方网站ღ✿★✿ღ，则外加电压为两者的矢量和ღ✿★✿ღ：
阻抗Z（单位ღ✿★✿ღ：欧姆Ω）是交流电路中电阻（实部）和电抗（虚部）对电流的总阻碍作用ღ✿★✿ღ。纯电阻阻抗的相位角为0°ღ✿★✿ღ，而纯电容阻抗的相位角为-90°ღ✿★✿ღ。
当电阻和电容连接在同一电路中时ღ✿★✿ღ，总阻抗的相位角将介于0°到-90°之间ღ✿★✿ღ，具体取决于元件参数值ღ✿★✿ღ。通过阻抗三角形可以求解上述简单RC电路的阻抗ღ✿★✿ღ：
已知单相正弦交流电源电压为ღ✿★✿ღ：V(t) = 240 sin(314t – 20°) ღ✿★✿ღ，连接至200μF的纯交流电容ღ✿★✿ღ。试求流入电容器的电流值ღ✿★✿ღ，并绘制相应相量图ღ✿★✿ღ。
电容器两端的峰值电压等于电源电压ღ✿★✿ღ。将该时域值转换为极坐标形式ღ✿★✿ღ：VC = 240∠-20° (V)优发官方网站ღ✿★✿ღ。容抗计算公式为ღ✿★✿ღ：XC = 1/(ω·200μF)ღ✿★✿ღ。根据欧姆定律ღ✿★✿ღ，流入电容器的最大瞬时电流为ღ✿★✿ღ：
某电容器内阻10Ωღ✿★✿ღ、容值100μFღ✿★✿ღ，接入电源电压V(t) = 100 sin(314t)ღ✿★✿ღ。试计算流入电容器的峰值瞬时电流ღ✿★✿ღ，并构建显示各电压分量的电压三角形ღ✿★✿ღ。
1. 纯交流电容电路中ღ✿★✿ღ，电压与电流存在90°相位差ღ✿★✿ღ，电流超前电压（ICE记忆法则）优发国际注册平台ღ✿★✿ღ，优发娱乐官网首页入口下载ღ✿★✿ღ，永续能源ღ✿★✿ღ，优发国际平台网站ღ✿★✿ღ，优发国际手机客户端ღ✿★✿ღ，优发国际手机版唯一官网下载ღ✿★✿ღ，优发官网appღ✿★✿ღ，优发国际娱乐官网多少