电流源对电容的影响（电容器对交变电流的阻碍作用）

1.探究电容器对交变电流的阻碍作用

把小灯泡和电容器串联起来，先后接到直流电源、交流电源上（如图所示）

（1）现象：电路中串有电容器时，接通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源、灯泡亮.

（2）结论：交变电流能够通过电容器，直流不能通过电容器.

☞交变电流能够“通过”电容器？

交变电流通过电容器的实质；电容器两极板之间是相互绝缘的，不论是恒定电流还是交变电流，自由电荷都不能通过两极板之间的绝缘体（电介质），通常所说的交变电流“通过”电容器，并不是自由电荷穿过了电容器，而是在交流电压作用下，当电压升高时，电容器充电，电容器极板上的电荷量增加，形成充电电流，如图甲所示；当电压降低时，电容器放电，电容器极板上的电荷量减少，形成放电电流，如图乙所示.电容器反复不断地充电、放电，使电路中有持续的交变电流.

☞

⊙（1）电容器对直流电有阻断作用.

⊙（2）对于交流电，电容器反复不断地充电、放电，使电路中有持续的交变电流，从而表现为交流“通过”了电容器.实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质.

☞如何理解电容器对直流电的阻断作用？

当电容器与直流电源的两极相连接时，除了接通的瞬间因电容器充电而有瞬时电流外，一旦充电完毕，电容器两极板间的电压与电源两极间的电压相等，且保持不变，电路中就没有电流了.

2.容抗

（1）定义：电容器对交变电流的阻碍作用，称为容抗.

（2）物理意义：电容器对交变电流的阻碍作用的大小用容抗表示.

（3）影响容抗大小的因素：电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的容抗就越小这表现了直流和交流不同的特性.

（4）电容器“阻碍”作用：“隔直流通交流”“通高频、阻低频”.

☞隔直电容器——通交流、隔直流；旁路电容器——通高频、阻低频.

例题：如图所示，灯泡和电容器串联后接在交流电源的两端.

（1）电路接通时，灯泡是否发光？说明了什么？

（2）图中调换频率更高的交流电源，灯泡的亮度有何变化？说明了什么？

答案：（1）能发光，说明交变电流能够通过电容器；

（2）灯泡变亮；说明交变电流频率增大，电容器的容抗减小.

（5）容抗的单位是欧姆，用符号Xc表示，Xc=1/2πfC，其中f为交变电流的频率，C为电容器的电容，此公式虽然不要求掌握，但可以用来定性地分析问题.

3.电阻、感抗、容抗的比较

☞能量的转化

电感器、电容器接到交流电源上时，能量的转化主要是电能与磁场能或电场能之间的往复转化，所以可以认为电感器、电容器上不会消耗电能而电流通过电阻时，必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗.

☞直流电路与交流电路中电流的决定因素

在直流电路中，电流的大小由电压和电阻决定，而在交流电路中，决定电流大小的除了电压和电阻，还与电感器和电容器对交变电流的阻碍作用有关.电路中的电感器和电容器两端均有电压，在交变电流的频率不变时，纯电感器或纯电容器电路中，电流跟电压成正比.