电容器充电和放电的原理是什么啊该如何理解

回答（1）：

电容器充电原理

当电容器与直流电压源相连时，电容器就会被充电，如图 1 所示。图 1a) 中的电容器未被充电，所以极板A和极板B上具有等量的自由电子。

当开关闭合后，如图 1b) 所示，电源将自由电子从极板 A 通过电路搬迁到极板 B 处，如图中箭头所示。当极板 A 失去电子，极板 B 获得电子后，极板 A 相对于极板 B 的极性就是正的，这一充电过程持续进行，直到极板上创建的电压迅速达到电压源的电压值 Vs，但两者极性彼此相反，如图 1c) 所示。当电容器充电完成后，电路中就不再有电流了。

电容器可以阻断恒定的直流电。

把已充满电的电容器从电路中被断开，如图 1d) 所示，根据电容器漏电电阻的大小，电荷就可以保存在电容器中很长一段时间。电解电容器上的电荷一般比其他类型的电容器泄漏更快。

电容器放电原理

若将导线连接至已经充满电的电容器两端，如图 2 所示，电容器就会被放电。在这种情况下，当在电容器两端接通一个具有低电阻的通路时。在开关闭合之前，电容器充电到的电压是 50V，如图 2a) 所示。

一旦开关闭合，如图 2b) 所示，极板 B 多佘的电荷就通过电路移动到极板 A 处（如箭头所指），结果是电流流经了阻值很低的导线，电容器存储的能量被导线消耗掉。

当自由电子在两块极板上再次等量的时候，电荷被中和了。这时候，电容器两端的电压等于 0，电容器被完全放电，如图 2c) 所示。

拓展资料

电容器的充电和放电

电容器的充电和放电过程是非线性的，充电电流和放电电流都不是一个恒定值，而是逐渐变小。对于电压而言，电压变化的速率也会逐渐变小。

此外，时间常数只是一个时间间隔，它并不代表电容完全充电或放电所需要的时间。实际上，电容经过 5 个时间常数才可以完全充电或者放电。

指数曲线可以用数学公式来精确计算，下列给出了瞬时电压和电流呈指数级增大或衰减时对应的一般公式：

其中，VF 和 IF 是电压和电流最终的值，Vi 和 Ii 是初始电压和初始电流的值。小写的斜体字 v 和 i 是电容器电压和电流在时间 t 的瞬时值，e 是自然对数的底数。

从零开始充电

下式给出了图 1a) 中电压值从 0V 呈指数级增大的曲线表达式，借助上述的一般表达式，其推导过程如下：

提出公共因子 VF，得到（公式一）：

若电容器的初始状态未充电，利用公式一可以计算电容器在任何时刻的充电电压值。不仅如此，将 v 用 i 代替，VF 用 IF 代替，公式一就可以计算充电的电流值。

放电至零

如图 1b) 所示，电压值呈指数级衰减，直至为 0V，即 VF = 0 ，指数衰减曲线的表达式也可以从通用表达式中推导得到：

简化得到：

其中，Vi 是电容器放电时的起始电压值。利用此式可以计算任何时刻放电的电压值。指数项 -t/RC 也可以写成 -t/τ。

参考链接百度百科电容器

回答（2）：

1、充电：两个互相平行靠近的金属极板（电容器）,当两极板分别连接电池的正负极时,电源开始对电容器充电,极板上电荷越来越多,极板电压也不断上升,直到极板电压等于电池电压。如果你用电压表测量极板两端电压,你会发现,电压表指示值一直不停上升。

2、放电：电容器充满电后,你把一只小灯泡接在两极板,电容器开始对灯泡放电,并可能点亮灯泡,随着电容器不断放电,极板电荷越来越少,极板电压越来越低,灯泡也越来越暗,直到完全熄灭,电容器内的电荷放完了。

3、简单来说，电容器充电、放电过程可以用水池蓄水、放水打比方。电容器充电,电流流入电容器电容器两端电压上升电荷被储存在电容器中；水池蓄水水流流入水桶,水桶中的水位上升,水被储存在水桶中。电容器放电,电流流出电容器，电容器两端电压下降电容器中电荷被释放；水池放水水流流出水桶,水桶中的水位下降,水桶中的水被放出。

拓展资料：

1、定义：是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时，电极上就会存储电荷，所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。

2、特点：

1）它具有充放电特性和阻止直流电流通过，允许交流电流通过的能力。

2）在充电和放电过程中，两极板上的电荷有积累过程，也即电压有建立过程，因此，电容器上的电压不能突变。

3）电容器的充电：两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量。

4）电容器的放电：电容器两极正负电荷通过导线中和。在放电过程中导线上有短暂的电流产生。

3、电容器的容抗与频率、容量之间成反比。即分析容抗大小时就得联系信号的频率高低、容量大小。

参考资料：百度百科——电容器

回答（3）：

电容器刚接入电路（本来不带电），开关闭合，充电，一会儿后由不带电量变得带电。

断开后不与外界接触，电量不变，但是一会儿后，电量总会减少，相当于放电；本来带电，接入回路，放电，电量变少。

一般情况下，电容器相当于断路。考虑到电流情况，直流一定是断路（无论电流大小）；低频交流也是断路，只有高频交流才是通路，不考虑电流大小。

充电：由于电源正负极有电势差，所以电荷在电场力的作用下定向移动向电容器的极板充电，随着所充电荷的增加，合电场减小，充电电流减小，磁场能减小，电场能增加……

拓展资料

直流电源的开关合上，给电容充电；断开开关，电容必须接入放电电阻方可放电，否则也不能放电。接入交流电路的电容器相当于通路，接入直流电路中相当于断路。

在一般的电子电路中，常用电容器来实现旁路、耦合、滤波、振荡、相移以及波形变换等，这些作用都是其充电和放电功能的演变。

回答（4）：