电容是指电路中的一种存储电荷能量的元件。它由两个导体板或者金属箔之间的一种绝缘介质(也叫电介质)分隔开来。当电容两端的电势差发生变化时,其中的电荷就会发生移动,从而存储或释放能量。
根据电容的结构和材料不同,电容的电容量也不同。电容的电容量计算单位为法拉(F)。
在直流电路中,电容的主要作用是充当电荷存储器。当电容器接上直流电源时,由于电阻的存在,电子无法直接通过电容器流到电源端。电子在电容的板之间形成了电场,电荷由电容器的正板移动到了负板,从而在电容器中存储了少量的电荷,电容器的电势差开始增加。在电容器的电势差达到电源的电势差时,电容器中的电荷不再变化,于是电容器的电势差稳定下来,电容器处于充电状态。
当电源断开后,在电容器中存储的电荷无法通过电源流回去,因此电容器开始放电,直到电容器两端的电势差降为零。在放电过程中,电容中的电荷不停地变化,从而释放存储的能量。
在交流电路中,电容的主要作用是对电流进行滤波。通常在交流电路的负载电阻前并联一个电容器,这个电容器可以作为交流电路的滤波器用来削减电压的峰峰值或者滤除高频信号。当电压从正向向负向变化时,电容器充电,而当电压从负向向正向变化时,电容器放电。
除此之外,电容还可以作为交流电路中的电压截止器使用。在交流电路中如果需要限制某些频率段的信号的传递或者防止高频信号的干扰,就可以采用电容器的电压截止特性来达到这些目的。
在振荡电路中,电容器的主要作用是调整电路的振荡频率。在某些振荡电路中,电容器和电感器一起组成一个谐振电路,当谐振电路的频率等于电路输入信号的频率时,输出信号达到最大。
电容器在振荡电路中的另一个应用是用来稳定振荡器的频率。在射频电路中,电容器被广泛应用于锁定某一频率和增加环路稳定性的电路之中。