有极性电解电容器顺串联电路见下图。C1,C2都是有极性电解电容,C1的负极与C2的正极相连。有极性电解电容的顺串联主要是提高电容的耐压,一般电子电路中,由于直流电压不是很高,所以不常用。有极性电解电容器顺串联电路主要用于电子管电路。下图为顺串联电路,因电子管电路中直流工作电压较高,用两只耐压较低的电解电容顺串联后,可以提高电容耐压性能。有极性电解电容串联电路的容量和耐压无论是顺串联还是逆串联,其等效电容的耐压值会升高,但容量会下降。如下图,C1,C2容量和耐压均相同,为10微法,耐压6V,两电容串联后加到一个12V直流电压上,此时串联等效后的电容器C0容量降低一倍,耐压则升高一倍。提示:电解电容串联电路中,尽量选用容量相等、耐压相同的电容串联。如果两只电容容量、耐压不一致,则串联后的耐压将不超过小容量电容的耐压。下图是两只耐压相同,容量不同的有极性电解电容串联电路。一只容量20微法,另一只容量10微法,其等效电容C0的容量根据总容量的倒数等于各电容倒数之和。根据计算,本电路中C0的容量约为7微法。C1,C2串联后等效电容耐压为9V,








电容器,能够存储电荷作用。17世纪,荷兰莱顿小镇使用的莱顿瓶,是早的电容器。玻璃瓶里装有盐水,瓶口有导线。莱顿瓶可以存储通过摩擦产生的电能。其原理是,瓶壁的静电吸附。现在在电路中,广泛使用的电解电容,也是基于这个原理,但是电容电极中间一般是真空,所以在电路中起得隔直流通交流作用,还有滤波作用。超级电容器是用于存储电能装置,可以分为双电层电容器(电荷吸附)和电化学电容器(电极表面有电化学反应)。一般电化学电容器的储能是与电池(铅酸,镍氢,锂离子)无法抗衡,但是其功率(充放电能的速率)远快于电池,加上这些年碳材料(高比表面积)的快速发展,超级电容器作为储能装置已开始在一些领域替代铅酸和锂离子电池。
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电容器充放电的特点及规律是怎样的?根据上面所得到的电容器的充放电时UC、IC的数据和曲线,可以归纳出几点很有实用价值的规律。上海衡丽①电容器的充放电是需要时间的。这是由于电容器的充放电过程,实质是电容器上电荷的积累和消散的过程,由于电荷量的变化是需要时间的,所以充放电也是需要时间的。②在充电的开始阶段,充电电流较大,u上升较快,随着的增长,充电电流逐渐减小,且u的上升速度变缓,而向着电源电压E趋近。从理论上来说,要使电容器完全充满,完成充电的全过程是需要长的时间的。但从中可以看到,在t=15s时,u=9.5V,已达到E的95%;在t=25s时,u=9.93V,实际上已经可以认为电容器基本上充满,充电过程已基本上结束。同样,在放电的开始阶段,电压UC及电流IC的变化也是较快的,而后期变的缓慢。在t=15s时,u=0.5V,仅为E的5%;在t=25s时,u=0.07V,此时可以认为电容器的电荷基本放光,完成了放电过程。总之,在分析实际问题时,可以认为电容器的充放电过程所需的时间是有限的。这就是说,对于上述实验电路,电容器自充、放电开始后15s~25s,从工程的观点看就完全可以认为充、放电已经结束。③在电容器刚刚开始充电或刚刚开始放电的瞬间,电容器的端电压及贮存的电荷Q都将保持着充、放电开始之前的数值。例如,充电前电容器的电压u=0V,则开始充电的瞬间UC仍保持为0V;而放电前如果电容器的u=E,则放电开始瞬间仍保持为E。即电容器的端电压u在充、放电开始的瞬间是不能突变的,电容器的这一特点非常重要,必须牢记。
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