直流电源为什么能给电容充电

电容器的构造:
电容器是由二个靠得很近的、相互绝缘的金属导体组成 。
电容器的充电过程:
当把电容器二个金属导体分别和电源的正负极相连,电源正极有多余的正电荷、负极有多余的负电荷,它们都是要发生定向移动,使电容器的二极有了正负电荷,而二个极板上的正负电荷又能相互吸引,所以电源正负极的电荷就能源源不断地向电容器定向移动,直到在电容器二极板之间建立电场,使二极板的电势差等于电源电压,此时电源的正负电荷停止定向移动,电容器充电结束 。
充电完成后,电路中不再有电荷的定向移动了 。在电路稳定的情况下,电容器中没有电流通过 。这就是电容器能隔断直流 。
只要电路不稳定,电源电压发生变化,电容器中就会有充电、放电现象,使电路中有电流 。这是不稳定状态 。在交流电路中就是这种情况 。
过程中电容器中间没有发生电荷的定向移动,只是有电路中有电荷的定向移动 。
直流电源为什么能给电容充电?其实以前我也有过这样的问题,后听了听老师的讲解然后就有一点开窍了
对于这个问题,可能你还没有理解电势的概念吧,你要知道就算导线全是闭合的,没要电压,也不可能有电流的,
因为电容器两板是金属的,他可以因两板带电性质不同是可以产生电势差也就是电压,所以你要知道充饱的电容器是相当于电源,但他也是不闭合的,这就是因为他能产生电压 。
当用直流电为电容器充电过程中,电源负极的电子向电容器的A板移动,根据同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引,所以B板就会带上正电荷,而B板上的负电荷也就是电子就会往电源的正极移动(这你应该知道吧),但这过程只是一瞬间完成的,所以在这一瞬间电流表是可以检测到电流的,当电容器充饱点后就没有电流流动了,因为电容器的电压和电源的电压相等了,
应该就是这样的吧,不知你懂了没,
但为什么电池(直流)的确可以为电容器充电直流电电流方向是确定的,正负极不会变化 。所以对电容充电的时候,电容的两极正负始终不变化,电容器充电,直到电容器两端电压等于电池电压 。交流电,没有固定的正负极,两端的正负是交替变化的,所以才叫交流电嘛 。接在电容器两端,在一种极性的时候,电容器充电,另外一种极性的时候,电容器又在放电,电容上始终无法保持电荷 。
为什么直流电路里电容可以充电不是阻直流通交流吗正是电容在直流电路里可以充电,才使它具有隔直的作用 。
如上图,充电后的电容器两端的电压与E的极性相反,电路中电流等于零 。这就是说,直流稳态时的电容器等效于断路 。这叫隔直 。
如果把E换成交流电源,电容器不断地重复充电放电,电路中不断地有电流在流动 。注意到,电荷并不是从电容器的一个极板移动到了另一个极板,亦即电流并没有从电容器通过 。只是充放电形成的电流的效果( 称为位移电流),与电路通过交流电流有同等的效果 。这叫通交 。
为什么直流电可以给多个电容串联充电?也就是你难以理解而已 。
其实,学生学习物理的过程中,有这种百死不得姐的现象很正常,这种深刻思考是非常有价值的,一旦想通了,对你帮助非常大的 。怕就怕不愿意深刻思考,那样的话物理学不好的 。
以两个电容串联充电为例,更多电容串联道理相同,你自己同理分析即可 。
如图,电源正极聚集着正电荷、负极聚集着负电荷,因此正负极之间存在电压 。电容器C1和C2本来都不带电 。
我们知道,金属导电依靠带负电的自由电子定向移动,而不带电(呈电中性)的金属内部,自由电子和金属阳离子所带电荷总量相等相互中和 。闭合开关前,导线、开关、电容器的极板M、N、P、Q都是呈电中性的 。
闭合开关S以后,受到电源正极聚集的正电荷的吸引作用,上方导线以及金属板M中的一部分自由电子发生逆时针方向的定向移动,受到电源负极聚集的负电荷的排斥作用,下方导线以及金属板Q中的一部分自由电子也发生逆时针方向的定向移动 。结果是必然导致金属板M失去一部分电子而带正电,Q金属板得到一部分电子而带负电 。
注意到金属板N是和M靠近的、金属板P是和Q靠近的并用导线和N连接的,受到M板所带正电荷的吸引作用以及Q板中负电荷的排斥作用------静电感应,P板以及P、N之间导线中的一部分自由电子必然向上进入N板,使P板带上和M板等量的负电荷、Q板因失去一部分电子从而带上同样数量的正电荷 。