电容器是由两个导体板之间夹有一层电介质的器件,当电容器接入电路时,两个导体板之间的电介质便成为了电容器的电荷储存器。电介质本身不导电,但当电容器两端施加电压时,电荷会在导体板之间的电介质中积累,并形成电场。因此,电容器可以储存电荷并抵抗电流的变化。
电容器与电池不同,电池的储能是靠化学反应而来,而电容器的储能来源于它板间的电场。当电容器的极板间静电势差增大时,可以使得电荷储存在电介质中的能量增大,因此电容器可以象征着一种电场储能的方式。
由于电容器可以储存电荷和抵抗电流的变化,因此它可用作频率滤波电路的关键部件。在低通滤波电路中,电容器连接在输入电压的后面形成一个RC电路,可以通过调整电容器的容量来实现对不同频率的信号进行滤波,排除高频噪声,仅保留较为低频的信号。
相反的,在高通滤波电路中,电容器则放置在输入信号的前端,作为一个带通滤波器的关键部分。
交流电的特点是频率变化很快,当交流电输入到电容器中时,电荷在电容器内部被周期性的储存、释放与重新储存,形成电流,并改变交流电的相位和幅度。
而且,电容器可以使电路的适配器进行驻相移。当电流的频率不稳定或者销售区间内时,通过在适配器中添加电容器可以调整电路中的阻抗,从而使得电路的相位发生滞后或者超前,以适配输入和输出信号的强度和相位的转变。
电容器具有储能的特性,能够在蓄电过程中存储电荷,给电路以补偿的时空,因此,它在定时电路的设计中也有很广泛的应用。例如,我们可以通过电容器和电阻组成一个简单的单稳态多谐振电路,控制输出电压的脉冲序列。定时器的作用就是规定脉冲信号的具体持续时间,让不同时间长度的信号在电路中被正确地处理。
此外,由于电容器可与电感器等电路组件协同工作,所以其在构建谐振电路、重启电路等电路方面也有着广泛的应用。