線性非時(shí)變電容元件c兩端加上交流電壓時(shí),電容中就將有電流流過(guò)。若取電容元件支路的參考方向與電壓的參考方向一致,如圖1所示,則有:
(1)
當(dāng)所施加的電壓為正弦交流電壓時(shí),電容電流為
(2)
電容元件上的電壓與電流的變化波形見(jiàn)圖1。
圖 1
由上分析可得,電容上電壓與電流為同頻率的正弦量,電流在相位上超前電壓。從波形圖上可看出,當(dāng)電容電壓過(guò)零值時(shí),電壓的變化率最大,此時(shí)流過(guò)電容的電流幅值達(dá)到最大振幅值。而當(dāng)電容電壓達(dá)到最大幅值時(shí),其電壓變化率為零,此時(shí)通過(guò)電容的電流值也為零。類(lèi)似于電感元件的情況,電容元件的電流與電壓在某些時(shí)刻方向一致,而在另一些時(shí)刻方向則相反。
由式(2)可見(jiàn),電容元件中電流有效值與電壓有效值之間的關(guān)系為
(3)
式中,,稱為電容的電抗,簡(jiǎn)稱為容抗。當(dāng)電容c的單位為法拉(f),的單位為時(shí),容抗的單位為,與電阻的量綱相同。