1．直流电源对电容器的充电特性与过程   R161410060
    图3-3所示是直流电源对电容器充电示意图。电路中的El为直流电源，为电路提供直流工作电压。Rl为电阻，Cl为电容，Sl为开关。 

               
    掌握直流电源对电容器的充电过程，是为了更好地掌握电容器对直流电的反应特性。
    充电过程和细节说明如下。
    (1)开关Sl未接通之前，电容Cl中原先没有电荷，电容两端（两根引脚之间）没有电压。
    (2)开关Sl接通后，电路中的直流电源El开始对电容Cl充电，此时电路中有电流流动。
    (3)充电一段时间后，电容Cl上、下极板上充有如图3-3所示的电荷，即上极板为正电荷，下极板为负电荷。由于上、下极板之间绝缘，因此电容器Cl上、下极板上的正、负电荷不能复合而被保留，故电容器能够存储电荷。电容上的电荷形成电容两极板之间的电压，这足电池对电容器的充电电压。
    (4)随着充电的进行，电容器极板上的电荷越来越多，电容器两极板之间的电压也越来越高，这是充电过程。
    当充电到一定程度后，电容Cl两极板上的电压（上正下负的直流电压）等于直流电源El的电压时，不再有电流流过电阻Rl，说明没有电流对电容器Cl充电了，这时充电结束，电路中没有电流流动。
    电容Cl充满电后去掉充电电压，理论上电容Cl两端保持所充到的电压，但是电容器存在着多种能量损耗，所以，就像一只漏水的水缸迟早要漏光水一样，电容器也会“漏”光所存储的电荷，而使电容两端的电压最终降为OV。
    (5)充电结束后，由于电路中无电流，电阻Rl两端的电压为OV，电容Cl处于开路状态（电阻Rl是不会开路的），直流电流不能继续流动，说明电容具有隔开直流电流的作用，即电容器具有隔直的作用。
    注意，电容器对直流电流具有隔直作用，是指直流电源对电容器充电完成之后电路中没有电流流动。在直流电流刚加到电容器上时，电路中有电流流动，但是这一电流流动的过程很快结束。
    (6)充电电压波形。图3-4所示是从示波器上看到的电容两端充电电压随时间变化的特性
曲线。刚开始充电时电流大，电容两端充电电压上升速度快，到后面速度越来越慢了，不久电容两端的电压便接近充电的电源电压。

                 
    (7)时间常数。电容充满电的时间长短与电阻Rl和电容Cl的大小有关，即与时间常数τ有关。
                                  τ=R1C1
    R1、Cl大，充电时间长；R1和Cl小，充电时间短。
    (8)最终充电电压大小。在对电容充电的回路中，电容器两端所充到的直流电压大小与直流电源电压大小有关。在充电完成后，电容器两端的直流电压大小等于直流电源电压的大小（当然电容器的耐压要能承受得了直流电源的电压）。
    如果直流电源电压是6V，充电结束后Cl上的电压为6V;如果直流电源电压是9V，则充电结束后Cl上的电压为9V。
    在整个充电过程中，充电电流都没有直接从电容Cl的两个极板之间流过，因为两极板之间是高度绝缘的，充电电流只能在电容Cl的外电路中流动。