電容器原理
     
    任何兩個金屬板(不論大小), 中間隔開(中間可為任何絕緣體), 即構成一個電容器
       
      電容器之一面如果有正電荷,另一面有負電荷,因正負相吸, 這些正負電荷會負相吸引,而儲存在電容器中,此即電容器名稱之來源

      電容器相關參數為 電容量,儲存的電量,裡面的電壓,所儲存的能量等

      將電容器可以比擬成一個水桶,可以比較容易理解相關參數之間的關係
      電容量 (C) 水桶直徑
      儲存的電量 (Q) 儲存水量
      裡面的電壓 (V) 水面高度

      最重要的一個關係式為 Q=VC 或 V=Q/C

      以V=Q/C 為例,可以想像成 水桶的水面高度等於總水量除以水桶直徑, 如此講很容易理解電容器各項參數之間的關係

      電容器裡面儲存的能量為每一個電荷上的電壓,相當於水桶所儲存的位能.

      W=1/2 QV = 1/2 CV 2

 

 

 

     
    電池內部的化學物質會不斷的產生正負電荷,堆積在 正負端點上
     
    當電池接上一個電容器的瞬間,會有電流產生
    (電子的流動,即為電流)
       
      (此時,相當於短路)

 

 

 
電池接上電容器

       
      (A) 接上 (C),

      (B) 接上 (D)

       
      (A) 上的正電荷流向 (C),堆積在(C)上

      (B) 上的負電荷流向 (D),堆積在(D)上,正負相吸

      電子的流動,即為電流

           
          (此時,相當於短路,電流等於無限大, 危險!
       
      當(C)上的電荷漸漸增加時,因為正電荷相斥之故,從(A)流向(C)的電流漸漸 減小,而 (B) 到 (D) 也是一樣

      電容器的電量逐漸增加,電壓隨著增加,等到跟電池的電壓一樣時,電流 終於停下來。 (此時相當於斷路,電流=0)

      整個過程耗時不會超過 0.0000000001 秒

 

 

 
電容器接在變動的電源上

     
    如果電池的極性對調 (正負極顛倒過來)
     
    (A)上的負電荷與流向(C),中和(C)上的正電荷,並累積負電荷

    (B)上的正電荷與流向(D),中和(D)上的負電荷,並累積正電荷

    在這個過程中,電子的流動產生電流

     
    最後回復到穩定狀態,沒有電子流動,電流為 0
 
如果電池極性不斷的變動,電流就會不斷的流動,(電流方向也會變動) 形成穩定的電流。
 
因此,當電容器接上交流電時,線路上會不斷的有電流流動
 
電壓變動的越厲害,越容易通過電容器 (i = C dv/dt)
 
相反的,電流變動的越厲害,越不容易通過電感
 

Characteristics of Capacitor