1.7电容分压器
在电压分配器电路中，电源电压或电路电压会根据各个元件的容量，平均分配到电路中的所有元件上。
电容式电压分配器电路的构造与电阻式电压分配器电路相同。但与电阻不同的是，尽管电容式电压分配器使用了反应元件，但它不受频率变化的影响。
电容是一种被动元件，用于在金属极板中储存电能。电容有两个极板，这两个极板被一种非导电或绝缘材料隔开，这种材料被称为“电介质”。
在这里，正电荷存储在一个极板上，负电荷存储在另一个极板上。
当直流电流施加到电容上时，它会完全充电。极板之间的电介质材料起到绝缘体的作用，并且它还阻止电流通过电容。
这种对电源电流通过电容的阻碍被称为电容的阻抗（XC）。电容的阻抗也以欧姆为单位进行测量。
一个完全充电的电容充当能量源，因为电容储存能量并将其释放到电路元件中。
如果将交流电流施加到电容上，那么电容会不断地通过其极板对电流进行充电和放电。在这个过程中，电容也有阻抗，其值取决于电源频率。
我们知道，存储在电容中的电荷取决于电源电压和电容的电容值。 同样地，阻抗也取决于一些参数，现在我们来看看影响电容阻抗的参数。
如果一个电容的电容值较小，那么给电容充电所需的时间就较短，即需要较小的RC时间常数。同样地，对于电容值较大的电容，RC时间常数较高。
从这一点我们可以看出，电容值较大的电容具有较小的阻抗值，而电容值较小的电容具有较大的阻抗值。即电容的阻抗与其电容值成反比。
如果施加的电流频率较低，那么电容的充电时间就会增加，这表明阻抗值较高。同样地，如果施加的电流频率较高，那么电容的阻抗就较低。
从这一点我们可以看出，电容的阻抗与频率成反比。
最后，我们可以这样说，任何电容的阻抗（XC）与频率（f）和电容值（C）成反比。
电容式阻抗公式
我们已经知道，电容式阻抗与电容的频率和电容值成反比。因此，阻抗的公式为
在这里，
- XC = 电容的阻抗，以欧姆（Ω）为单位
- f = 频率，以赫兹（HZ）为单位
- C = 电容的电容值，以法拉（F）为单位
- π = 数值常数（22/7 = 3.142）
串联电容中的电压分配
如果电容串联连接，就会计算出电容之间的电压分配。因为根据串联连接中的电容值，电容具有不同的电压值。
电容的阻抗会阻碍电流的流动，它取决于电容值和施加电流的频率。
因此，现在让我们通过计算频率和电容值，看看阻抗如何影响电容。下面的电路显示了一个电容式电压分配器电路，其中2个电容串联连接。
电容式电压分配器
两个串联的电容分别具有10uF和22uF的电容值。这里电路电压为10V，这个电压在两个电容之间分配。
在串联连接中，所有电容上的电荷（Q）相同，但电源电压（VS）对所有电容来说并不相同。
电路电压根据电容的电容值由电容分担，即按V = Q/C的比例分配。
根据这些数值，我们需要利用电容的频率和电容值来计算每个电容的阻抗（XC）。
电容式电压分配器示例1
现在我们将计算上述图中给出的具有10V电源电压和40HZ频率的10uF和22uF电容的电压分配。
10uF电容的阻抗为：
22uF电容的阻抗为：
电路的总电容阻抗为：
电路中的电流为：
现在，每个电容上的电压降为：
电容式电压分配器示例2
现在我们计算串联连接的10uF和22uF电容的电压降，它们在具有4000HZ（4KHZ）频率的10V电源电压下 工作。
10uF电容的阻抗为：
22uF电容的阻抗为：
电路的总电容阻抗为：
电路中的电流为：
现在，每个电容上的电压降为：
从上述两个示例中，我们可以得出结论：较低值的电容（10uF）会充电到较高的电压（6.9V），而较高值的电容（22uF）会充电到较低的电压水平（3.1V）。
最后，两个电容的电压降之和等于电源电压（即6.9V+3.1V=10V）。这些电压值对所有频率值都相同，因为电压降与频率无关。
在两个示例中，两个电容的电压降相同，尽管频率不同。频率可以是40HZ或40KHZ，在这两种情况下，电容上的电压降都相同。
电路中流动的电流会根据频率变化。随着频率的增加，电流也会增加。对于40HZ的频率，电流为17.2mA，但对于4KHZ的频率，电流为1.72A，即随着频率从4HZ增加到4KHZ，电流几乎增加了100倍。
最后我们可以得出结论：电路中流动的电流与频率成正比（I α f）。
总结
- 电容对电流流动的阻碍被称为电容的阻抗（XC）。这种电容阻抗受电容值、电源电压频率等参数的影响，且这些值与阻抗成反比。
- 交流电压分配器电路会根据电容值将电源电压分配给所有电容。
- 对于任何频率 的电源电压，电容的电压降都相同，即电容上的电压降与频率无关。
- 然而，流动的电流取决于频率，且两者成正比。
- 但在直流电压分配器电路中，计算电容上的电压降并非易事，因为它取决于阻抗值，因为电容在完全充电后会阻止直流电流通过。
- 电容式电压分配器电路在大型电子应用中被广泛使用。主要用于电容式触摸屏，当被人的手指触摸时，它们会改变输出电压。
- 此外，还用于变压器中以增加电压降，通常主变压器包含低电压降芯片和元件。
- 最后要说的是，在电压分配器电路中，电容上的电压降对所有频率值都相同。