1-22 电容器是如何充电、放电的？

1.电容器是如何充电的?

使电容器带电的过程叫作充电。如图1-15所示，在开关SW未闭合前（见图1-15a），电容器C上没有电荷，C两端也没有电压。当开关SW闭合后（见图1-15b），电路中电流I由直流电源E（电池）的正极流向电容器，这个电流就是充电电流。随着充电电流的流动，电容器的两个极板上分别聚集起电量相等的正、负电荷（上极板上的电子因被电池正极吸引失去电子，而保留正电荷；下极板因得到电子而为负电荷）。由于电容器上有电荷存在，故电容器两端就有了电压，这个电压的极性为上正下负，大小与电容器内充入的电荷量呈正比。具体关系如下所示：

图1-15 电容器的充电过程

a）电路组成 b）充电过程

U_C=Q/C

式中 U_C——电容器两端的电压；

Q——电容器中的电荷量；

C——电容值。

随着充电的进行，电容器两个极板上的电荷越来越多，电容器两端电压也越来越高，而充电电流I却越来越小。当电容器两端的电压上升到与电源电压相等时，充电电流I等于零，充电过程结束。

由于电容器的两个极板之间是绝缘的，两个极板上的正、负电荷不能中和，而只能保留在电容器的两个极板上，因此电容器两端仍然保持原有的电压。这就是电容器存储电荷的作用，其存储的电荷与所加的电压成正比。

2.电容器是如何放电的？

充电后的电容器失去电荷的过程叫作放电。如图1-16a所示，经过充电的电容器，在开关SW闭合后与电阻构成了一个闭合回路，电容器两端的电压加在电阻R上，便形成放电电流I，这个电流的方向与充电电流方向相反，即从带有正电荷的极板上通过开关SW、电阻R到达电容器带有负电荷的极板。随着放电电流的流动，电容器两极板上的正、负电荷不断中和，并且越来越少，电容器两端的电压也越来越低。直到正、负电荷全部中和，电容器两端的电压为零时，放电电流也为零，放电过程结束。

图1-16 电容器的放电过程和通交特性

a）放电过程 b）通交特性