1．直流電源對電容器的充電特性與過程   R161410060
    圖3-3所示是直流電源對電容器充電示意圖。電路中的El為直流電源，為電路提供直流工作電壓。Rl為電阻，Cl為電容，Sl為開關(guān)。 

               
    掌握直流電源對電容器的充電過程，是為了更好地掌握電容器對直流電的反應(yīng)特性。
    充電過程和細(xì)節(jié)說明如下。
    (1)開關(guān)Sl未接通之前，電容Cl中原先沒有電荷，電容兩端（兩根引腳之間）沒有電壓。
    (2)開關(guān)Sl接通后，電路中的直流電源El開始對電容Cl充電，此時電路中有電流流動。
    (3)充電一段時間后，電容Cl上、下極板上充有如圖3-3所示的電荷，即上極板為正電荷，下極板為負(fù)電荷。由于上、下極板之間絕緣，因此電容器Cl上、下極板上的正、負(fù)電荷不能復(fù)合而被保留，故電容器能夠存儲電荷。電容上的電荷形成電容兩極板之間的電壓，這足電池對電容器的充電電壓。
    (4)隨著充電的進行，電容器極板上的電荷越來越多，電容器兩極板之間的電壓也越來越高，這是充電過程。
    當(dāng)充電到一定程度后，電容Cl兩極板上的電壓（上正下負(fù)的直流電壓）等于直流電源El的電壓時，不再有電流流過電阻Rl，說明沒有電流對電容器Cl充電了，這時充電結(jié)束，電路中沒有電流流動。
    電容Cl充滿電后去掉充電電壓，理論上電容Cl兩端保持所充到的電壓，但是電容器存在著多種能量損耗，所以，就像一只漏水的水缸遲早要漏光水一樣，電容器也會“漏”光所存儲的電荷，而使電容兩端的電壓最終降為OV。
    (5)充電結(jié)束后，由于電路中無電流，電阻Rl兩端的電壓為OV，電容Cl處于開路狀態(tài)（電阻Rl是不會開路的），直流電流不能繼續(xù)流動，說明電容具有隔開直流電流的作用，即電容器具有隔直的作用。
    注意，電容器對直流電流具有隔直作用，是指直流電源對電容器充電完成之后電路中沒有電流流動。在直流電流剛加到電容器上時，電路中有電流流動，但是這一電流流動的過程很快結(jié)束。
    (6)充電電壓波形。圖3-4所示是從示波器上看到的電容兩端充電電壓隨時間變化的特性
曲線。剛開始充電時電流大，電容兩端充電電壓上升速度快，到后面速度越來越慢了，不久電容兩端的電壓便接近充電的電源電壓。

                 
    (7)時間常數(shù)。電容充滿電的時間長短與電阻Rl和電容Cl的大小有關(guān)，即與時間常數(shù)τ有關(guān)。
                                  τ=R1C1
    R1、Cl大，充電時間長；R1和Cl小，充電時間短。
    (8)最終充電電壓大小。在對電容充電的回路中，電容器兩端所充到的直流電壓大小與直流電源電壓大小有關(guān)。在充電完成后，電容器兩端的直流電壓大小等于直流電源電壓的大�。ó�(dāng)然電容器的耐壓要能承受得了直流電源的電壓）。
    如果直流電源電壓是6V，充電結(jié)束后Cl上的電壓為6V;如果直流電源電壓是9V，則充電結(jié)束后Cl上的電壓為9V。
    在整個充電過程中，充電電流都沒有直接從電容Cl的兩個極板之間流過，因為兩極板之間是高度絕緣的，充電電流只能在電容Cl的外電路中流動。