在分壓器電路中，電源電壓或電路電壓平均分布在電路中的所有元件之間，具體取決于這些元件的容量。

電容分壓電路的結(jié)構(gòu)與電阻分壓電路相同。但與電阻器一樣，容性分壓器電路即使使用無功元件，也不會(huì)受到頻率變化的影響。

電容器是一種無源元件，可將電能存儲(chǔ)在金屬板中。電容器有兩個(gè)極板，這兩個(gè)極板由非導(dǎo)電或絕緣材料隔開，例如稱為“電介質(zhì)”。

在這里，正電荷存儲(chǔ)在一個(gè)板上，負(fù)電荷存儲(chǔ)在另一個(gè)板上。

當(dāng)直流電流施加到電容器上時(shí)，它會(huì)完全充電。極板之間的介電材料充當(dāng)絕緣體，并且還反對(duì)流過電容器的電流。

這種對(duì)通過電容器的電源電流的反對(duì)稱為電抗（XC） 的電容器。電容電抗也以歐姆為單位。

充滿電的電容器充當(dāng)能量源，因?yàn)殡娙萜鞔鎯?chǔ)能量并將其放電到電路組件。

如果向電容器施加交流電流，則電容器通過其極板連續(xù)充電和放電電流。此時(shí)，電容器還具有電抗，其根據(jù)電源頻率而變化。

我們知道，存儲(chǔ)在電容器中的電荷取決于電源電壓和電容器的電容。

同樣，電抗也取決于某些參數(shù)，現(xiàn)在我們看到影響電容器電抗的參數(shù)。

如果電容器的電容值較小，則為電容器充電所需的時(shí)間較少，即需要較小的RC時(shí)間常數(shù)。同樣，對(duì)于較大的電容值，RC時(shí)間常數(shù)也很高。

由此我們觀察到，電容值較大的電容器具有較小的電抗值，而較小的電容值電容器具有較大的電抗值。即電容器的電抗與電容器的電容值成反比。

XC∝ 1/C

如果施加電流的頻率較低，則電容器的充電時(shí)間增加，表明電抗值高。同樣，如果施加電流的頻率很高，則電容器的電抗較低。

由此我們可以觀察到電容器的電抗與頻率成反比。

最后，我們可以說，電抗（XC） 與頻率 （f） 和電容值 （C） 成反比。

XC∝ 1/F

容抗公式

我們已經(jīng)知道，容抗與電容器的頻率和電容值成反比。因此電抗公式為

XC= 1/2πfC

這里

XC= 電容器的電抗，單位為歐姆 （Ω）

f = 以赫茲為單位的頻率 （HZ）

C = 電容器的電容，單位為法拉 （F）

π = 數(shù)字常量 （22/7 = 3.142）

串聯(lián)電容器中的電壓分布

如果電容器串聯(lián)連接，則計(jì)算電容器之間的電壓分布。因?yàn)殡娙萜鞲鶕?jù)串聯(lián)中的電容值具有不同的電壓值。

電容器的電抗與電流相反，取決于電容值和外加電流的頻率。

所以現(xiàn)在讓我們看看電抗如何影響電容器，通過計(jì)算頻率和電容值。下面的電路顯示了電容分壓器電路，其中2個(gè)電容器串聯(lián)在一起。

電容式分壓器

串聯(lián)的兩個(gè)電容器的電容值分別為10uF和22uF。這里的電路電壓為10V，該電壓分布在兩個(gè)電容器之間。

在串聯(lián)連接中，所有電容器上都有相同的電荷（Q），但電源電壓（VS） 對(duì)于所有電容器都不相同。

電路電壓由電容器共享，具體取決于電容器的電容值。以 V = Q/C 的比率。

根據(jù)這些值，我們必須計(jì)算電抗（XC）通過使用電容器的頻率和電容值來計(jì)算每個(gè)電容器。

電容分壓器示例No1

現(xiàn)在，我們將計(jì)算上圖中給出的電容器10uF和22uF的電壓分布，這些電容器具有10V電源電壓和40HZ頻率。

10uF電容電抗，

XC1= 1/2πfC1 = 1/（23.142401010-6） = 400Ω

22uF電容電抗，

XC2 = 1/2πfC2 = 1/（23.142402210-6） = 180Ω

電路的總?cè)菘篂椋?/p>

XC= XC1* YC2= 400? + 180? = 580?

CT= C1C2/（C1+C2） = （102210-12）/（32*10-6） = 6.88uF

X電腦斷層掃描= 1/2πfCT= 1/(23.142406.8810-6) = 580?

電路中的電流為，

I = V/XC= 10V/580Ω = 17.2mA

現(xiàn)在，每個(gè)電容器兩端的壓降為，

VC1= IXC1= 17.2mA400Ω = 6.9V

VC2= IXC2=17.2mA180Ω = 3.1V

電容分壓器示例No2

現(xiàn)在我們計(jì)算串聯(lián)連接的電容器10uF和22uF上的壓降，它們以10HZ（4000KHZ）頻率的4V電源電壓工作。

10uF電容電抗，

XC1= 1/2πfC1 = 1/（23.14240001010-6） = 4Ω

22uF電容電抗，

XC2 = 1/2πfC2 = 1/（23.14240002210-6） = 1.8Ω

電路的總?cè)菘篂椋?/p>

XC= XC1* YC2= 4?+1.8? = 5.8?

CT= C1C2/（C1+C2） = （102210-12）/（32*10-6） = 6.88uF

X電腦斷層掃描= 1/2πfCT= 1/(23.14240006.8810-6) = 5.8?

電路中的電流為，

I = V/X電腦斷層掃描= 10V/5.8Ω = 1.72A

現(xiàn)在，每個(gè)電容器兩端的壓降為，

VC1= IXC1= 1.72A4Ω = 6.9V

VC2= IXC2= 1.72A1.8Ω = 3.1V

從上述兩個(gè)例子中我們可以得出結(jié)論，低值電容器（10uF）將充電到更高的電壓（6.9V），而較高值的電容器（22uF）將自身充電到較低的電壓電平（3.1V）。

最后，兩個(gè)電容壓降值之和等于電源電壓（即6.9V+3.1V=10V）。這些電壓值對(duì)于所有頻率值都是相同的，因?yàn)閴航蹬c頻率無關(guān)。

在頻率不同的兩個(gè)示例中，兩個(gè)電容器的壓降相同。頻率為40HZ或40KHZ，兩種情況下電容器兩端的壓降相同。

流過電路的電流根據(jù)頻率而變化。電流會(huì)隨著頻率的增加而增加，17HZ頻率為2.40mA，頻率1KHZ為72.4A，即通過將頻率100HZ增加到4KHZ，電流將增加近4倍。

最后，我們可以說流過電路的電流與頻率（I α f）成正比。

總結(jié)

電容器中電流的對(duì)立稱為電容器的電抗（XC）。該容抗受電容值、電源電壓頻率等參數(shù)的影響，并且這些值與電抗成反比。

交流分壓器電路將根據(jù)電容值將電源電壓分配給所有電容器。

對(duì)于任何頻率的電源電壓，電容器的這些壓降都是相同的。即電容器兩端的壓降與頻率無關(guān)。

但是電流取決于頻率，而且這兩者彼此成正比。

但在直流分壓器電路中，計(jì)算電容器兩端的壓降并非易事，因?yàn)樗Q于電抗值，因?yàn)殡娙萜髟诔錆M電后會(huì)阻止直流電流流過它。

電容分壓器電路用于大型電子應(yīng)用。主要用于電容式敏感屏幕，當(dāng)被人的手指觸摸時(shí)會(huì)改變其輸出電壓。

并且還用于變壓器中以增加壓降，其中通常市電變壓器包含低壓降芯片和組件。

最后要說的是，在分壓器電路中，電容器兩端的壓降對(duì)于所有頻率值都是相同的。

審核編輯：湯梓紅