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电容隔直流通交流,那么全是正电压的正弦波能通过吗?(电容的作用是通交流隔直流对还是错)

作者:机械网
文章来源:本站

  首先说一点,全是正电压的正弦波是含有交流成分的直流电,可以通过电容,不过是交流成分通过,而把直流成分截住,输出的就是下图中这个样子了,通过的交流信号均值为零。

  这种全是正电压的正弦波实际上就是将正弦波交流信号驮载在一个平稳的直流电上,可以看成是两个信号的相加,当加入电容之后,只是将交流信号和直流信号分离开来。

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  原标题:电容隔直流通交流,那么全是正电压的正弦波能通过吗?

  全是正电压的正弦波是能通过的。还记得晶体管共发射极放大电路吗?就是一个很好的例子。下图为晶体管共发射极放大电路的模拟仿真电路。简单介绍一下器件作用,NPN型晶体管起放大作用,5k电阻提供基极偏置电流,集电极2k电阻将集电极电流变化转化为电压变化,2个2uF电容分别为输入输出隔直耦合电容,1k电阻为负载电阻。其余为电源、信号源、电压表等。

  ▽下面是另一个电容通交隔直作用的模拟仿真电路及波形图。

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  2022.02.11 20:30 发布于北京

  全是正电压的正正弦波,就是叠加了1/2等量直流的正弦波。

  回答这个问题我觉得最有说服力的就实验,所以在Multisim软件环境下进行了模拟,在3.54v(rms)交流电基础上,额外加了5v直流电的补偿,这样我把电源整体输出全部提高,所以在xsc1示波器中可看到通道A的信号是正弦波整体平移到零轴以上,经过C1电容后从通道B中我们测量的结果中发现,电容有效的把补偿的5v直流电全部滤除,输出结果只有3.54v(rms)的交流电,最终可以证实,电容可以通过全是全是正电压的正弦波,从实验中我们同时验证了电容的通交流隔直流的特性。

  至于为什么会有如此结果,与电容的本身特性是密不可分,直流之所以无法通过电容的原因是因为电容在充电过程中当达到与电源等电势的条件下,抵消了电源的电势差,使电路中没有电压所以无法传导电流,对于交流电,电压是时刻变化的,无论电容是充电过程还是放电过程电路中的电势差总是存在的,所以电容可以使交流电通过而与正弦波是处在正值还是负值没有关系。

  \"电容器隔直通交流\"是通俗解释电容器的话语,用通俗解释话语再去理解全是正电压的正弦波是否能通过电容器,恐怕会以讹传讹。电容器所谓隔直是电容器一端极板施加电场后在另一端极板感应出对等的且极性相反的电荷。当感应电荷达到施加电场的强度后感应便停止,这种现象被称之为电容器暂态现象。以后电场不变化,另一端感应也不变化。施加电场不断变化感应端同时不断变化,这就是隔直通交流。宏观上电容器在施加交变的电场时好像电路贯通一样,麦克斯维将此称之为位移电流,与日光灯管流过的运流电流,与导线流过的传导电流一起称之为麦克斯维全电流定律。只要电容器两端施加随时间变化的电场,电容器就像导线一样流过电流,只不过电流是位移电流。

  你都说了隔直通交,全是正的正弦波也是直流分量和交流分量叠加而成的,直流分量被电容滤除,交流分量可以通过。这还要看你的测量基准电压,如果电源地,全电路都是正电源,示波器用DC(必须是DC档)档,正弦波不会过零,理想状态下最小值为零。如果正负电源供电。测量基准电压为零电位,也许可以看到过零的正弦波(还要看你的前级电路),如果用示波器AC档,测得波形总是过零的,行为该档串入了隔直电容。

  

电容隔直流通交流,那么全是正电压的正弦波能通过吗?(电容的作用是通交流隔直流对还是错)

  

电容隔直流通交流,那么全是正电压的正弦波能通过吗?(电容的作用是通交流隔直流对还是错)

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