电容是一种电路元件,具有储存电能的能力。它由两个导体板组成,之间存在一层电介质。在外加电压的作用下,电介质中会产生极化现象,形成电场,从而使得两个导体板之间储存电荷,产生电容。
电容的大小与电介质的介电常数、两板面积以及板距有关。通过改变电介质和两板的面积和距离可以改变电容的大小。
电流和电压是电路中的基本物理量。电压是指电路中两点之间的电势差,单位是伏特。而电流则是指单位时间内通过某一点的电荷数量,单位是安培。电流与电压之间的关系可以通过欧姆定律描述,即电流等于电压除以电阻。
电容电流超前电压90度的现象与电容的导电行为有关。由于电容中储存了电荷,当外加电压变化时,电荷量也会发生变化。因为电荷变化的瞬间,电容两板之间的电场强度也会发生变化,而电场强度的变化会引起电流的变化。
具体来说,当外加电压向正向变化时,电容会储存电荷,电场强度也会逐渐增加。在电场强度较强的时刻,电容板之间的电荷储存已达到最大值,此时电场强度开始下降,电容开始释放电荷,电流也开始减小。因此,电容的电流会先于电压变化,并且达到极大值的时间早于电压达到极大值的时间,即电流会超前电压90度。
电容电流超前电压90度的现象在交流电路中具有重要的应用价值。在交流电路中,电容可以被用来滤波、补偿、相移等。例如,电容和电感串联可以构成LC共振电路,可以用来对特定频率的信号进行选择性放大,也可以用来给电路加相位移动,从而实现正弦波的产生。