为什么电容最大电压是电压最大值？

点击联系发帖人 时间：2022-06-30 18:15

超级电容电压

电容的耐压和绝缘电阻电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。表1常用固定电容的直流电压系列1.646.*000由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或

电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。

表1 常用固定电容的直流电压系列

由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。

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本人是职业学校教师，许多同学在学习这个内容时，往往一头雾水。怎样具象的解释一下这个内容呢？

这个问题许多知友回答过，这里说说我的想法。

我们知道，电容器是两个导电极板及极板中间绝缘介质组成。极板材料可以是铜铝等，绝缘介质材料可以是空气、纸、云母、陶瓷等，于是就有了云母电容，陶瓷电容等等。

2、直流电路电容器充放电

如图，为了说明问题方便，我们假定这个电容器是一个纯电容，就是没有漏电阻和分布电感，为什么可以假定，因为分布电感很小，工频电路中可以忽略，另外，高质量电容的漏电阻也是很小的，这时候，电容处于理想状态。

开关接1是充电，其实就是：电源正极的电场能量，将电容正极板的自由电子吸引过来，正极板带上正电，电源负极将自由电子推到电容负极板，电容建立起电场，充了电并有了电压。

开始的时候，电容电压为零，与电源电压相差最大，引起的充电电流也是最大的，随着电容电压增加，充电电流减小，直至电容充满时充电电流为零，电容两端电压约为电源电压，电路中串联的灯泡亮度可以间接的反应充电电流大小。

那么，电容充电时间如何确定呢？是由充电回路的时间常数RC（单位秒）决定的。此电路中，R就是电源内阻，一般认为四个时间常数对应的时间电容充满。因此，在电容容量一定下，R越小，充电时间越短。

开关接2开始电容放电过程，电容器向灯泡放电，电流方向反向，电容电压逐渐减少，其过程大家可以自行分析。

3、正弦交流电路电容充放电

如图，图（a）图中，电源电压、电容电压及电流方向为关联参考方向，即图中标注的方向电压及电流为正，与图中标注方向相反为负。

图（b）中，当电源电压为正弦波，电容电压及电流也是正弦波。我们把电容电压uc及电流ic交变的一个周期（T）分成四个1/4周期，其中，0～T/4，ic为正，uc为负，电容反向放电；T/4～T/2，uc、ic为正，电容正向充电；T/2～3T/4，uc为正，ic为负，电容正向放电；3T/4～T，uc、ic为负，电容反向充电。以此类推。图（c）是向量图，图（d）是功率图。

在T/4附近，ic为最大（uc最小），最大值左侧是放电电流，右侧是充电电流。为什么这点附近电流大？可以这样看：电容器实际上是一个“电荷容器”，其电压变化率取决于电荷释放或累积的快慢，显然，T/4附近电压变化率（曲线斜率）在0～T/4是最大的，这就是说这时电荷释放或累积最快时刻，当然就表示放电或充电电流大呀！3T/4附近情况类似。

在T/2附近，ic最小（uc最大），同样道理，这里电压变化率最小，就是电荷释放或累积最慢时刻，也就是放电或充电电流最小的时候。T时刻附近情况类似。

因此，由图（b）可以发现：ic波形的特征值（如正峰值）总是比uc对应的特征值提前T/4到达，就是所谓的ic超前uc有2π/4=π/2。所以，所谓的相位差，实际上就是时间差，π/2相位差就是1/4周期，当f=50Hz，就是5毫秒。

每个人都是在前人肩膀之上，抛砖引玉。

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