1.3.3 电容元件

电容元件是一个能将电能储存为电场能并释放为电能的电路元件。在电路模型中,电容元件是理想的电容元件,即它既没有内阻,也不消耗电能,只是将电能转为电场能,将电场能转化为电能,中间没有能量损耗。

在电路中,电容元件记为C,其在电路图中的表示形式如图1.8所示。电路中有多个电容元件时,用C带下标来区分。

图1.8 电容元件在电路图中的表示

如果电容两端的电压为u,流过它的电流为i,两者参考方向关联时,则其伏安特性为

式中,C称为电容系数,其国际单位是法拉,记为F。电容系数的常用单位还有毫法(mF)、微法(μF)和皮法(pF),它们与F的关系为1F=1×103mF,1mF=1×103μF,1μF=1×106pF。

从式(1.6)可见,电容上电流i与电压u的变化率成正比。如果电容两端的电压为直流电压,则电容上流过的电流为0,电容元件相当于开路,即在直流电路中,电容元件相当于开路(即断路);如果电容两端的电压为交流电压,那么流过电容的电流不为0。