AQA A-Level 物理/电容

电容 - 电容器的电容以法拉（F）为单位测量。一法拉等于一库仑电荷每伏特。

C = 以法拉为单位测量的电容

Q = 以库仑为单位测量的电荷

V = 以伏特为单位测量的电压

电容器是一种储能装置。电荷（Q）以库仑为单位测量。一个电子携带 1.6x10^-19 C 的电荷。电容器是由绝缘体（或介电材料）隔开的两块金属板。

一法拉是一个很大的电容。通常电容器的电容在微法拉、纳法拉和皮法拉范围内。

电容器储存的能量：电容器储存的电荷与电容器两板之间的电压差成正比。

图线上方区域等于电容器储存的能量，以焦耳为单位测量。

E = 以焦耳为单位测量的电容器储存的能量

Q = 以库仑为单位测量的电容器内的电荷

V = 以伏特为单位测量的电压

C = 以法拉为单位测量的电容器的电容

电容器放电：当电容器放电时，来自负极板的电子流向电容器的正极板，电路中就会有电流流动。下面的图表显示了放电电容器的电荷随时间变化的指数衰减曲线。

Q = 时间 t 时电容器的电荷，以库仑为单位测量

Q0 = t=0 秒时电容器的电荷，以库仑为单位测量

t = 电容器放电的时间，以秒为单位测量

C = 电容器的电容，以库仑为单位测量

R = 放电电路中的电阻，以欧姆为单位测量

RC 时间常数：RC 时间常数让我们了解电容器放电的速度。如果 RC 时间常数很大，电容器放电所需时间比 RC 时间常数很小时更长。RC 时间常数是通过将电路电阻和电容器电容相乘得出的。

时间常数等于电容器上的电荷达到其初始值的 1/e (37%) 所需的时间。我们可以从图中找到 RC 时间常数。

因为 RC = 电荷的 37%，所以要估算电容器完全放电所需的时间，我们将 RC 时间常数乘以 5。