第4章 万物皆可电容？

    在上一章，我们大概知道了电阻的一些特性。这一章，我们一起探索一下电容。

    简化电容模型，实际就是两块隔得较近的金属板。原理咱们稍后再细讲。

电容外形和参数

    电容，是一种能储存电荷的器件，通常它长下面这个样子：

    电容有一个比较重要的分类，就是极性的区分。有的电容不区分正负极，有的电容会严格地区分正负极：一旦正负极接反，可能会引起电容炸开甚至火灾。上面图三，就是一种电解电容，需要区分正负极。

    电容还有一个重要参数，就是耐压值，一般都会在电容表面上注明，比如“40v”；那就说明这个电容最大能承受40v的电压，如果高于这个电压，电容就有损坏的可能。

电容充放电原理

    当我们对其中一块金属板通上电时，它上面的电子就开始增加，也就是图中的蓝色小球增加。由于电子“同性相斥，异性相吸”的特性，当左边板上电子开始逐渐变多时，与它距离相近另一块金属板上的电子就慢慢跑掉了，这个过程就是对电容充电。如果此时将充满电的电容取下，连上之前讲LED小灯的电路，那么电子较多的金属板就通过LED小灯与电子较少的金属板连通了。由于电子更向往“宽敞的居住环境”，它们就会争先恐后地朝着电子较少的金属板跑去。我们看到的现象就是，LED小灯在这个过程中被点亮，这个过程就是电容的放电。
实验

    下边，咱们就通过一些小实验来看一下电容的特性吧。

    先找到一个电解电容，注意一会儿实验时，一定不要接反了，长脚接正，短脚接负

    一个3v纽扣电池，一个白色LED小灯，小灯长脚接电池正极，短脚接负。可以看到小灯点亮

    此时用未充电时的电容与小灯，长脚与长脚相接，短脚与短脚相接。看到的现象是小灯不亮。

    现在给电容充上电，请注意正确连接引脚。

    再次用电容连上小灯，神奇的一幕就发生了：小灯亮了，接着逐渐变暗，直至完全不亮。

    目前我们已经完成了电容的充放电的小实验。再次回到开头，我们把电子比作小球。一开始，LED小灯和没有充电的电容相连，小灯不亮，说明整个电路里没有电子小球的流动；当电池和电容相连时，聚集在电池里的电子小球们发现了更加宽敞舒适电容，就纷纷奔向了电容；直到有一个电子发现，电容也挤满了电子小球，变得和电池一样拥挤，它就不愿意再跑向电容了。此时，也就是电容充满电，电压与电池电压相同。之后，小灯和充了电的电容相连，电容里的小球，还是想要回到电容负极，当小灯相连时，它们回家的路就接通了，然后电子小球们纷纷经过LED小灯，回到了电容负极，于是小灯在这个过程中被点亮。最后，电容里电子小球都回到了电容负极，于是电容里没有了电，放电放空了。

    还有一种情况可以简单说一下，就是电容在充电瞬间，电路里的情况

    当图中开关未闭合时，电路是不通的，电容也处于没有电的情况。此时B点通过一个电阻和电池的负极相连，B点跟电池负极电压相等。当开关闭合时，电子小球纷纷从电池正极流出来，它们纷纷跑向A点电容处。由于电子和电子之间相互排斥，当电子到达A点时，B点的电子，就被相斥的力推着往电池负极跑。在开关关闭的瞬间，可以将此刻的电容当作一根导线，A点到达了多少电子，B点就逃跑了多少电子。于是，在开关闭合的瞬间，A点B点的电压就等于电池正极的电压。        

    电路中，电容的作用还有很多，比如通交阻直，滤波等。咱们教程后边，不会涉及到更深的知识点，上面介绍的几种特性，已经完全够用了。这一章，标题叫“万物皆可电容？”，真的万物都可以作为电容吗？是否只是由于有的东西可以存较多电，有的东西只能存较少电，导致了我们平时对它们的忽视呢？

好，电路知识

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