作用

在直流電路中，電容器是相當于斷路的。電容器是一種能夠儲藏電荷的元件，也是常用的電子元件之一。

這得從電容器的結構上說起。簡單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質（包括空氣）構成的。通電后，極板帶電，形成電壓（電勢差），但是由于中間的絕緣物質，所以整個電容器是不導電的。不過，這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓（擊穿電壓）的前提條件下的。我們知道，任何物質都是相對絕緣的，當物質兩端的電壓加大到一定程度后，物質是都可以導電的，我們稱這個電壓叫擊穿電壓。電容也不例外，電容被擊穿后，就不是絕緣體了。不過在中學階段，這樣的電壓在電路中是見不到的，所以都是在擊穿電壓以下工作的，可以被當做絕緣體看。13多個電容的串聯(lián)和并聯(lián)計算公式:C串:1/C=1/C1 1/C2 1/C3 。

但是，在交流電路中，因為電流的方向是隨時間成一定的函數(shù)關系變化的。而電容器充放電的過程是有時間的，這個時候，在極板間形成變化的電場，而這個電場也是隨時間變化的函數(shù)。實際上，電流是通過電場的形式在電容器間通過的。

在中學階段，有句話，就叫通交流，阻直流，說的就是電容的這個性質。

什么是超級電容器？

超級電容器是一種新型的儲能裝置，由于其相對于傳統(tǒng)的平板電容器具有較高的能量密度，而相對于二次電池而言其具有較大的功率密度，因此它常常被描述為能夠“bridge the gap between capacitor and battery”。對于電容來說，在零狀態(tài)響應的通電瞬間，它可以認為是電壓為零的電壓源，所以它相當于短路。Maxwell公司公布的超級電容器與鋰電池性能對比以及超級電容器的優(yōu)缺點的對比，如下面表格所示

參數(shù)                                       超級電容器                                   鋰電池

充電時間                                    1-10 s                                     10-60 min

循環(huán)壽命                        1,000,000  or 30,000次                         >500次

輸出電壓                               2.3 – 2.75 V                                    3.6 V

能量密度(Wh/kg)                          5                                           120-240

功率密度(W/kg)                       ~ 10,000                                   1,000-3,000

在電源給電容器充電過程中的任一時刻，若電容器所帶電荷量為q，則電容器兩板間的電壓U＝qC。充電電流必然流經內阻r，設內阻r兩端的電壓為Ur，根據(jù)歐姆定律可知E電動勢＝U＋Ur。所以不難想象，圖6.12中斜直線上方的三角形面積，即為電源電動勢做功QE電動勢過程中被消耗在內阻r上而轉變?yōu)榻苟鸁岬哪芰?。而電容器充放電的過程是有時間的，這個時候，在極板間形成變化的電場，而這個電場也是隨時間變化的函數(shù)。

問題解決了！具體方法是：用熔絲（其規(guī)格由電容器的電容量而定）和待測電容器串聯(lián)接入220V交流電源上。在用電源給電容器充電的過程中，只能有一半的能量被電容器儲存，必然有另一半能量消耗在回路的電阻之上。如果電容器儲存的能量很多，則消耗在回路電阻上的能量也就同樣的多。如果這部分能量全部消耗在電源的內阻上，則對電源十分不利，這也是在充電回路中另外增加限流電阻的原因。

至此，可能還有一個疑問：如果對電容器充電的能量利用率僅有50％，給使用電容器作為電源的電動汽車充電不是會浪費很多電能嗎？有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。要知道上面討論的是用有固定電動勢的電源給電容器充電的情況，如果給大容量電容器充電，應該使用可變電動勢的電源，這樣可以使充電的能量利用率大大提高。

高頻領域中的電容器

一般情況下，我們接觸的多是中、低頻的電容器設計應用，正如我們從初中開始學習電容器時也是赫茲數(shù)不是很高一樣。但是，往往當進入到了高頻率的領域時，我們面對的就不僅僅是肉眼所能看到的電容器了，更多的是那些我們根本無法直接察覺到的電容效應。在這里我把從圖書館看到的和自己想到的關于高頻領域中的電容器應用知識一一寫下來，以求對此有個比較系統(tǒng)一點的認識。如果故障是由于外部故障造成的電網電壓波動而使斷路器跳閘的，應經15分鐘后方允許進行試合閘。

實際上，電容不僅僅只存在于電容器內部，只要兩個不同電位的表面相互靠近時就會產生電場，即存在電容效應，其作用就相當于一個電容器。這種無意間所形成的電容器給它一個名字就是寄生電容，它會造成電路中電流的中斷。由于這種電容往往與電路并聯(lián)，則頻率較高時，它將起到旁路信號的作用，即降低了信號的功率，從這個意義上來講，可以說是無形中構成了一個LPF。電路中，電容器常被用作耦合、旁路、濾波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。