电容是电路中的一个参数，它描述了电路元件在电场中存储能量的能力。电容器是分立元件，可以在当地的电子商店购买，但每当导体彼此靠近时，电容效应就会发生。

22条基本的电路和磁路

电容可以简单到两个平行的导电板(图1。15)，被非导电介质(如空气，甚至是一张纸)隔开。

如果板的表面积比它们的分离大，电容由C = C Ad farads (1.20)

式中C为电容(farads, F)， C为介电常数(F/m)， A为平板面积(m2)， d为分离距离(m)。

示例1.8两块平行板的电容。求电容系数8.8 × 10−12 F/m，间隔0.001 m空气的两块0.5 m2平行导电板的电容。

解决方案

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

注意，即使在这个例子中极板面积相当大，电容也是一个非常小的数字。电力期货资料，及供参考。在实践中，为了在小体积中获得大的表面积，许多电容器使用两个柔性导体片组装，用电介质隔开，卷成圆柱形，连接导线连接到每个板上。

电子电路中的电容值通常在微法拉(10−6 F =µF)到皮法拉(10−12 = pF)范围内。电力系统中使用的电容器要大得多，通常在毫法拉范围内。稍后，我们将看到如何使用不同的测量单位kVAR来表征大型电力系统电容器的尺寸。

虽然Eq.(1.20)可以根据物理特性来确定电容，但更重要的是电压、电流和电容之间的关系。如图1所示。15、当电荷q在电容器的极板，电压v在电容器上产生。这就引出了电容的基本定义，即电容等于在两个极板之间产生1v电位差所需的电荷量:

C(法拉)= q(库仑)v(伏特)(1.21)

由于电流是电荷加到极板上的速率，我们可以后置范围(1.21)，然后求导得到

i = dqdt = C dvdt (1.22)

电容器的电路符号通常画为两条平行线，如图1所示。但你也可能遇到图1所示的符号。16 b。有时，电容器这个术语是用来表示电容器的，就像汽车点火系统中的情况一样。

由电流与电压的定义关系(1.22)可以看出，如果电压不改变，那么进入电容器的电流就必须为零。电力期货资料，及供参考。也就是说，在直流条件下，电容器似乎是一个开路，没有电流通过。

Dc: = 0, I = 0，

基尔霍夫电流电压定律可以确定两个并联电容器的电容等于它们的电容之和，两个串联电容器的电容等于它们的电容之和的乘积，如图1所示。17.

电容器的另一个重要特性是它们能够以板间产生电场的形式存储能量。由于功率是能量的变化率，我们可以写成能量是功率的积分:

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

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我们可以写成电容器电场中储存的能量，电容器的最后一个特性是电容器上的电压不能瞬间改变。要想瞬间改变电压，电荷必须在零时间内从一个极板移到另一个极板。为了从数学上看这个结论，可以把功率写成能量的变化率，

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

注意，如果电压可以瞬间改变，dv/dt是无穷大的，因此需要无穷大的能量来引起这种变化，这是不可能的，因此得出电压不可能瞬间改变的结论。当我们研究将交流电转换为直流电的整流器时，将会看到这种特性的一个重要的实际应用。电容器能抵抗电压的快速变化，并用于平滑这种直流电源产生的直流电压。在电力系统中，电容器还有许多其他的用途，我们将在下一章中探讨。

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