電容是電路中的一個參數，它描述了電路元件在電場中存儲能量的能力。電容器是分立元件，可以在當地的電子商店購買，但每當導體彼此靠近時，電容效應就會發生。

22條基本的電路和磁路

電容可以簡單到兩個平行的導電板(圖1。15)，被非導電介質(如空氣，甚至是一張紙)隔開。

如果板的表面積比它們的分離大，電容由C = C Ad farads (1.20)

式中C為電容(farads, F)， C為介電常數(F/m)， A為平板面積(m2)， d為分離距離(m)。

示例1.8兩塊平行板的電容。求電容系數8.8 × 10−12 F/m，間隔0.001 m空氣的兩塊0.5 m2平行導電板的電容。

解決方案

C = 8.8 × 10−12 F/m·m0.520001m = 4.4 × 10−9 F = 0.0044µF = 4400 pF

注意，即使在這個例子中極板面積相當大，電容也是一個非常小的數字。電力期貨資料，及供參考。在實踐中，為了在小體積中獲得大的表面積，許多電容器使用兩個柔性導體片組裝，用電介質隔開，卷成圓柱形，連接導線連接到每個板上。

電子電路中的電容值通常在微法拉(10−6 F =µF)到皮法拉(10−12 = pF)范圍內。電力系統中使用的電容器要大得多，通常在毫法拉范圍內。稍后，我們將看到如何使用不同的測量單位kVAR來表征大型電力系統電容器的尺寸。

雖然Eq.(1.20)可以根據物理特性來確定電容，但更重要的是電壓、電流和電容之間的關系。如圖1所示。15、當電荷q在電容器的極板，電壓v在電容器上產生。這就引出了電容的基本定義，即電容等于在兩個極板之間產生1v電位差所需的電荷量:

C(法拉)= q(庫侖)v(伏特)(1.21)

由于電流是電荷加到極板上的速率，我們可以后置范圍(1.21)，然后求導得到

i = dqdt = C dvdt (1.22)

電容器的電路符號通常畫為兩條平行線，如圖1所示。但你也可能遇到圖1所示的符號。16 b。有時，電容器這個術語是用來表示電容器的，就像汽車點火系統中的情況一樣。

由電流與電壓的定義關系(1.22)可以看出，如果電壓不改變，那么進入電容器的電流就必須為零。電力期貨資料，及供參考。也就是說，在直流條件下，電容器似乎是一個開路，沒有電流通過。

Dc: = 0, I = 0，

基爾霍夫電流電壓定律可以確定兩個并聯電容器的電容等于它們的電容之和，兩個串聯電容器的電容等于它們的電容之和的乘積，如圖1所示。17.

電容器的另一個重要特性是它們能夠以板間產生電場的形式存儲能量。由于功率是能量的變化率，我們可以寫成能量是功率的積分:

Wc = \ P dt = \ vi dt = \ vC dvdt dt = C \ vdv

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我們可以寫成電容器電場中儲存的能量，電容器的最后一個特性是電容器上的電壓不能瞬間改變。要想瞬間改變電壓，電荷必須在零時間內從一個極板移到另一個極板。為了從數學上看這個結論，可以把功率寫成能量的變化率，

P = dWdt = ddt (12Cv2) = Cv dvdt (1.25)

注意，如果電壓可以瞬間改變，dv/dt是無窮大的，因此需要無窮大的能量來引起這種變化，這是不可能的，因此得出電壓不可能瞬間改變的結論。當我們研究將交流電轉換為直流電的整流器時，將會看到這種特性的一個重要的實際應用。電容器能抵抗電壓的快速變化，并用于平滑這種直流電源產生的直流電壓。在電力系統中，電容器還有許多其他的用途，我們將在下一章中探討。

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