電容串聯(lián)電路的分析解說
如圖是電容串聯(lián)電路,電容串聯(lián)電路的電路形式與電阻串聯(lián)電路一樣。電路中,電容C1和C2串聯(lián)。如果將電容器的容抗用電阻的形式來等效,可以畫成等效電路,R1和R2串聯(lián)電路,電容串聯(lián)電路的一些基本特性與電阻串聯(lián)電路一樣,但由于電容器的基本特性與電阻器的特性有所不同,所以電路的工作原理也有所不同。
1. 電流特性解說
由于電容的隔直作用,所以該串聯(lián)電路不能通過直流電流。
根據(jù)串聯(lián)電路的特性,流過各串聯(lián)電容的電流相等,這一點(diǎn)與電阻串聯(lián)電路一樣,也是各種元器件串聯(lián)電路的共同特性。由于流過各串聯(lián)電容的電流相等,所以無論串聯(lián)電路中的電容容量是多大,每只串聯(lián)電容所充到的電荷量都相同。
2. 電容串聯(lián)后總?cè)萘繙p小解說
電容串聯(lián)之后,它仍然為一只電容器,但總的容量將減小,電容串聯(lián)電路的總電容等效電路,電容串聯(lián)電路的總電容等效成一只電容C。電容串聯(lián)電路中,各電容串聯(lián)后總電容的倒數(shù)等于各串聯(lián)電容的倒數(shù)之和,即這一點(diǎn)與電阻并聯(lián)電路是相同的。記住一個(gè)特殊情況,當(dāng)兩個(gè)容量相等的電容串聯(lián)后,其總的電容為串聯(lián)電容容量的一半。例如,兩只6800pF電容串聯(lián),它的總?cè)萘繛?400pF,如圖5-15所示。
雖然電容器在串聯(lián)之后總?cè)萘繙p小但是電容串聯(lián)電路能實(shí)現(xiàn)一些電路功能。
3. 電容串聯(lián)電路的電壓特性解說
電容串聯(lián)電路中,各串聯(lián)電容上的電壓(降)之和等于加在這一串聯(lián)電路上的電源電壓,即
U1+U2=U這一點(diǎn)也與電阻串聯(lián)電路一樣,也是各種串聯(lián)電路的基本特性。
串聯(lián)電路中,容量大的電容上的電壓降小,容量小的電容上的電壓降(電容兩端的電壓)則大,當(dāng)電容C1大于C2時(shí),電壓U1小于U2。分析電容電路時(shí)了解這一點(diǎn)對識圖過程(容量小的電容器)很重要。
電容串聯(lián)電路中容量小的電容兩端的電壓降大
記憶電容串聯(lián)電路的特性有兩種方法:
(1)參考電阻等效電路,在串聯(lián)電路中,流過各電容器的交流信號電流其頻率是相同的,由于C2容量小,所以C2的容抗就大,相當(dāng)于電阻大,而在電阻串聯(lián)電路中阻值大的電阻上的電壓降大。所以,電容串聯(lián)電路中大部分電壓是降在了容量小的電容器上。
(2)利用電容器兩端的電壓計(jì)算公式V=Q/C來理解,由于是電容串聯(lián)電路,流過各電容的電流是相等的,也就是對串聯(lián)電路中各電容內(nèi)所充電的電荷量相等,即C1和C2電容中的電荷相等,而電容兩端的電壓與容量大小成反比,所以C2容量小,電容C2兩端的電壓大。
有時(shí)電容串聯(lián)電路分析還需要從另一個(gè)角度來理解,當(dāng)某一個(gè)電容的容量遠(yuǎn)大于其他電容器的容量時(shí),容量大的電容相當(dāng)于通路(可理解成大電容的容抗與其他電容的容抗相比太小而可以忽略不計(jì)),此時(shí)電路中起決定性作用的是容量小的電容。