纯电容电路电压与电流的关系

纯电容电路电压与电流的关系

在电工电子学中，电容电路是基础且重要的电路类型之一。了解纯电容电路中电压与电流的关系，对于深入理解电路行为和特性至关重要。本文将从基本概念出发，详细阐述电容电路中电压与电流的大小关系和相位关系。

当频率一定时，在同样大小的电压作用下，电容越大的电容器所存储的电荷量就越多，电路中的电流也就越大，电容器对电流的阻碍作用也就越小；当外加电压和电容一定时，电源频率越高，电容器充、放电的速度越快，电荷移动速率也越高，则电路中电流也就越大，电容器对电流的阻碍作用也就越小。这也反映了电感元件“通直流，阻交流；通低频，阻高频”的特性，其本质为电感元件在电流变化时所产生的自感电动势对交变电流的反抗作用。特别注意，对于直流电（f=0），容抗趋于无穷大，可将电容元件视为断路。

纯电容电路电压与电流的关系

纯电阻上，电压、电流同相位；
纯电感上，电压超前电流90度，其感抗为Xl=jωL；
纯电容上，电压滞后电流90度，其容抗为Xc=1/(jωC)

1．电容电流与电压的大小关系：

欧姆定律
称为纯电容电路的欧姆定律表达式。

2.电容电流与电压的相位关系:

U和I的步调变化不一致，U和I不同相。
电容电流比电压超前90度 (或π/2)，即电容电压比电流滞后90度，如图所示。