一個1微法電容其最大容許流過的電流=70ma。如將其接在220v交流電源上可行否？如果將該電容接在另一交流電源上，其電容電流=100ma，即超過電容最大容許流過的電流，如用阻容降壓的方法降壓，應(yīng)串接多大阻值的電阻使其電容電流=70ma？
串接電阻后，如用電容二端做輸出，其空載下輸出電壓=？如用電阻做負(fù)載并接電容二端，當(dāng)負(fù)載電阻由大變小時，其輸出電壓是否變化？如變化其輸出電壓是增大還是較?。侩娙莸碾娏饔质侨绾巫兓?。
串接電阻后，如用電阻二端做輸出，其空載下輸出電壓=？如用電阻做負(fù)載并接電阻二端，當(dāng)負(fù)載電阻變小時，其輸出電壓是否變化？輸出電壓是增大還是較?。侩娙莸碾娏饔质侨绾巫兓?。
我的分析：電容通常提供的參數(shù)主要是耐壓與電容值，在規(guī)定的耐壓范圍內(nèi)，使用電容，一般都不會擊穿。在交流電路中，電容的容抗 zc= 1/ωc, ω為角頻率（ω = 2πf），如f = 50hz，則ω=314。如電容二端施加一電壓u，則電容的電流 ic=u*ωc。施加最大耐壓um 時的電容電流，就是該電容容許的最大流過的電流。如果施加的電壓超過規(guī)定的耐壓值，雖然電容的電流可以增大，但電容極易被擊穿。下面分幾個問題進(jìn)行分析：
1、電容的電壓 uc=i /ωc，如流過1微法電容的電流為70ma=0.07a，電流頻率f=50hz，則：電容的電壓uc=0.07÷（314×0.000001）= 223 v，如果70ma是1μf電容的最大容許電流，則該電容的耐壓=223v，即可以將1μf電容直接接在220v交流電源上，不過此時是該電容工作在其耐壓的上限值區(qū)，若長時間工作不太可靠的，一般選擇電容的耐壓參數(shù)應(yīng)大于工作電壓的2～3倍。
2、 如果該電容直接接在另一電源上，使流過電容的電流=100ma，則另一個電源的輸出電壓應(yīng) =0.1÷（314×0.000001）= 318 v，由于該電容耐壓=223v，故此電容工作在318v電壓下會因過電壓而擊穿的。
在此情況下，可以通過串接一電阻來降低電容的電壓：如電源電壓u=318v，1μf電容的電壓要保持 uc=220v（即電容電流=70ma時的電容電壓），則串接的電阻電壓ur=:
左一圖為阻容降壓，以電容為輸出且?guī)в胸?fù)載電阻r2的實(shí)際電路圖，左二圖與左圖三為左一圖按戴維南定理轉(zhuǎn)換成的等效電路圖。
左圖二中rc為作圖一的r c值，其電容容抗 xc =1000000÷314 = 3.18 kω 電阻 r1 = 3.3 kω
左圖三中的rr、xr為由左圖二中并聯(lián)的r c轉(zhuǎn)換為等效的串聯(lián)r c值，其rr=1.59 kω,xr=1.65kω
ir2 = 220÷3.07 = 71.66 ma
見下圖：r1電阻的電壓為ur1，電流為io, c1的電壓為uo, c1的電流為ic，r2的電壓為uo,r2的電流為ir2，
即：當(dāng)r2=0時，短路電流就等于電源電壓除以r1的電阻值。而此時電容的電流=0
驗(yàn)算：
式（2）與式（3）即為阻容降壓且以電容二端做輸出的電路，其輸出電壓uo、電容電流ic與負(fù)載電阻r2的數(shù)學(xué)關(guān)系式。下面取不同阻值的負(fù)載電阻r2進(jìn)行計(jì)算，看其輸出電壓uo與電容電流的的變化趨勢：
1、空載時：其r2 = ∝，將r2帶入式（2），其分母值=2.07，計(jì)算的結(jié)果：uo≈220v.
此時電容電流 ic=220÷3180≈70 ma
2、加載時，如r2=5kω，帶入式（2），其分母值=3,53，計(jì)算的結(jié)果： uo=169v
此時電容電流 ic=169÷3180=53.1 ma
如r2=1kω，帶入式（2），其分母值=19.5，計(jì)算的結(jié)果： uo=72v
此時電容電流 ic=72÷3180=22.6 ma
3、短路時：即使r2=0, 帶入式（2），其分母值= ∝，計(jì)算的結(jié)果： uo=0v
此時電容電流 i c= 0÷3180 = 0 ma
可見：阻容降壓，由電容二端做輸出，空載時電容中流過的電流最大，輸出電壓最高。加載后，隨著加載變大（即r2變?。╇娙莸碾妷褐饾u降低，其流過電容的電流也隨之變小。而負(fù)載電阻r2由無窮大（空載）逐漸↓0時，其電流由0變大，當(dāng)r2=0時，其短路電流=電源電壓除以電阻r1。
4、串接電阻后，如用電阻二端做輸出，其空載下輸出電壓=230v。加載后（即在電阻r1二端并接負(fù)載電阻
r2）其輸出電壓將如何變化，電容的電流是增大還是減??？見下圖：
時其ro=0。即：空載時輸出uo等于r1與c1串聯(lián)電路r1的電壓值。
上左圖中的abc三角形即為r1、c1、與電源318v的電壓三角形：其ab邊為圓的直徑，它表示為電源電壓（318v）矢量，ac邊表示為uo的電壓矢量，bc邊表示為uc的電壓矢量。二直角邊的交點(diǎn)c點(diǎn)位于以ab為直徑的圓上。當(dāng)并上r2且使r2由=∝逐漸小直至=0時，其并聯(lián)等效電阻ro值將由=r1逐漸變小直至=0。在此變化過程中，uo與uc和電源318v組成的電壓三角形始終為直角三角形，由于斜邊ab（即電源318v）保持不變，故不同r2值對應(yīng)的直角三角形的頂點(diǎn)都位于ca圓弧線上，且由c點(diǎn)移向a點(diǎn)。當(dāng)r2=0時輸出電壓uo=0（即ac邊=0），此時電壓三角形變?yōu)橐粭l直線且與ab邊重合，，··頂點(diǎn)c移到左圖中的a點(diǎn)處。此時uc=318v。
即：在r2由無窮大（空載）逐漸↓0時，其對應(yīng)的直角電壓三角形的頂點(diǎn)c將沿ac弧線由c點(diǎn)移向a點(diǎn)。從圖中可以看到uo與uc的變化趨勢。
在r2由無窮大（空載）逐漸↓0時，輸出uo電壓由空載時的230v逐漸↓0，而uc電壓由空載時的220v逐漸↑到3118v。在整個變化過程中，電容c1的電流由空載時的70ma逐漸上升到100ma，電阻r1的電流由空載時的70ma逐漸下降到0，而負(fù)載電阻r2的電流變化卻是：由0逐漸上升到最大值（即r2短路，318v施加c產(chǎn)生的電流）。見以下推導(dǎo)：
即：r2=0時，其短路電流就等于電源電壓除以電容的容抗值。
5、如以電容二端做輸出，負(fù)載固定，要求輸出電壓=uo，應(yīng)串多大電阻的計(jì)算：
設(shè)電源電壓為380v，用阻容串聯(lián)的方式降壓輸出（以電容二端作輸出），其電容器容值=1μf，與之并聯(lián)的負(fù)載電阻r2=1kω，求應(yīng)串多大電阻？確保輸出電壓=220v?
解：1、先求出輸出電壓uo=220v時，電容c與電阻r2的電流：
ic=uo·ω·c=220×314×10=69 ma ic的相位引前uo相位90
ir2=uo / r2 = 220÷1000=220 ma ir2的相位與uo同相位。
此β角也為io與uo的夾角，故cosβ值又為uo與ur1夾角的余弦值，見下矢量圖：
電阻r1的電壓ur1=io·r1, ur1的相位與io同相位，由上圖可知：uo與ur1的（矢量）和電壓=380v，據(jù)余弦定理可列下等式：
答：應(yīng)選阻值為713歐電阻與電容c串聯(lián)，可確保r2=1kω時輸出電壓uo=220v
從上述分析、計(jì)算可知：
1、電容通常提供的參數(shù)主要是耐壓與電容值，知道電容的耐壓值，就可得知電容的最大容許流過的電流值。反之知道電容的最大電流值，也可得知電容的耐壓值。
2、電容在交流電路里，可以通過串接電阻改變電容的電壓，其電阻與電容的電壓比等于電阻與電容的阻抗比。
3、在電阻與電容串聯(lián)的電路，無論以電阻或電容二端做輸出，其輸出電壓是不穩(wěn)定的、是隨負(fù)載變化而變化的：其輸出電壓會隨著負(fù)載電阻減小而變小。當(dāng)負(fù)載電阻=0時，輸出短路電流=阻容串聯(lián)的電路電壓u 除以與輸出端相串聯(lián)的元件的阻抗值zx：如以電容二端為輸出口，其短路電流=u / r。如以電阻二端為輸出口，其短路電流=u / zc=u·ω·c.