電容器是隔直流的，為什么電池（直流）可以為電容器充電？

在電路分析里，電路的響應(yīng)有兩種，一種是零輸入響應(yīng)，一種是零狀態(tài)響應(yīng)。

所謂零輸入響應(yīng)，指的是輸入信號(hào)為零；所謂零狀態(tài)響應(yīng)，指的是電路中所有儲(chǔ)能元件和各種電源的狀態(tài)均為零。

在分析零狀態(tài)響應(yīng)時(shí)，要把電壓源短路，電流源開(kāi)路。

對(duì)于電容來(lái)說(shuō)，在零狀態(tài)響應(yīng)的通電瞬間，它可以認(rèn)為是電壓為零的電壓源，所以它相當(dāng)于短路。

我們來(lái)看下圖：上一張圖是電路結(jié)構(gòu)，我們看到電源E和它的內(nèi)阻r，開(kāi)關(guān)QF，還有電容C和電阻R。

絕緣電阻

理想的電容器，在其上加有直流電壓時(shí)，應(yīng)沒(méi)有電流流過(guò)電容器，而實(shí)際上存在有微小的漏電流。直流電壓除以漏電流的值，即為電容器的絕緣電阻。其典型值為100 MΩ到10000MΩ?，F(xiàn)在CL11、CBB22等塑料薄膜電容器的絕緣電阻值可達(dá)到5000MΩ以上。電容器的絕緣電阻是一個(gè)不穩(wěn)定的電氣參數(shù)，它會(huì)隨著溫度、濕度、時(shí)間的變化而變化。若有些電路中濾波效果不好，可以采用并聯(lián)電容的方式來(lái)增加濾波效果，但不是隨意的增加并聯(lián)的個(gè)數(shù)或隨意放置幾個(gè)電容，這樣只會(huì)浪費(fèi)材料。絕緣電阻越大越好。

電容器兩板間的電壓正比于電容器所帶的電荷量，設(shè)開(kāi)始充電之前電容器不帶電，圖6.12中的斜線是電容器兩板間的電壓和電容器所帶電荷量的關(guān)系曲線。充電結(jié)束時(shí)，電容器所帶電荷量為Q，電容器兩板間的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)U＝E電動(dòng)勢(shì)。在斜直線下面的兩個(gè)窄豎長(zhǎng)方形的高度為在當(dāng)前電容器帶電q時(shí)電容器兩板間的電壓U，窄豎長(zhǎng)方形的寬度為設(shè)想在電壓U之下又充入的小電荷量Δq，窄豎長(zhǎng)方形的面積為在充入小電荷量Δq的過(guò)程中電源對(duì)電容器做的功UΔq。如果把整個(gè)充電過(guò)程用很多個(gè)窄豎長(zhǎng)方形表示，所有窄豎長(zhǎng)方形面積之和即近似等于整個(gè)充電過(guò)程中電源對(duì)電容器做功之和。窄豎長(zhǎng)方形的個(gè)數(shù)越多，其面積之和就越接近斜直線下的三角形面積，所以可知在整個(gè)充電過(guò)程中電源對(duì)電容器做的功為斜直線下的三角形面積，即W＝ 1/2*QE電動(dòng)勢(shì)，此即為電容器儲(chǔ)存的能量。在整個(gè)充電過(guò)程中電源電動(dòng)勢(shì)做功QE電動(dòng)勢(shì)，即圖6.12中為以斜直線為對(duì)角線的矩形面積。一個(gè)電容器，如果帶1庫(kù)的電量時(shí)兩級(jí)間的電勢(shì)差是1伏，這個(gè)電容器的電容就是1法拉，即：C=Q/U。電源電動(dòng)勢(shì)做功QE電動(dòng)勢(shì)與電容器儲(chǔ)存的能量W＝1/2*QE電動(dòng)勢(shì)之差為圖6.12中斜直線上方的三角形面積。

眾所周知，高頻設(shè)計(jì)過(guò)程中總是需要功率因素足夠高，但是由于電感性負(fù)載的存在，往往事與愿違，這時(shí)提高功率因數(shù)的常用方法就是給電感性負(fù)載并聯(lián)電容器。由于制造工藝的原因，會(huì)造成大電容的分布電感比較大，導(dǎo)致高頻性能不好，而小電容則剛剛相反，So，如果為了讓低頻、高頻信號(hào)都很好地通過(guò)，那么就可以采用一個(gè)大電容再并上一個(gè)小電容的方式（其實(shí)這已經(jīng)是司空見(jiàn)慣的PCB布局之一了）。在處理旁路電容時(shí)需要注意一個(gè)問(wèn)題，就是旁路電容的頻率越高時(shí)，受到引線電感成分的影響也越大，因此一般建議使用貼片電容。如果白熾燈泡的亮度和它直接接在220V交流電源上的亮度一樣，說(shuō)明電容器的內(nèi)部已經(jīng)短路。