AQA A-Level 物理/電容

電容 - 電容器的電容以法拉（F）為單位測量。一法拉等於一庫侖電荷每伏特。

C = 以法拉為單位測量的電容

Q = 以庫侖為單位測量的電荷

V = 以伏特為單位測量的電壓

電容器是一種儲能裝置。電荷（Q）以庫侖為單位測量。一個電子攜帶 1.6x10^-19 C 的電荷。電容器是由絕緣體（或介電材料）隔開的兩塊金屬板。

一法拉是一個很大的電容。通常電容器的電容在微法拉、納法拉和皮法拉範圍內。

電容器儲存的能量：電容器儲存的電荷與電容器兩板之間的電壓差成正比。

圖線上方區域等於電容器儲存的能量，以焦耳為單位測量。

E = 以焦耳為單位測量的電容器儲存的能量

Q = 以庫侖為單位測量的電容器內的電荷

V = 以伏特為單位測量的電壓

C = 以法拉為單位測量的電容器的電容

電容器放電：當電容器放電時，來自負極板的電子流向電容器的正極板，電路中就會有電流流動。下面的圖表顯示了放電電容器的電荷隨時間變化的指數衰減曲線。

Q = 時間 t 時電容器的電荷，以庫侖為單位測量

Q0 = t=0 秒時電容器的電荷，以庫侖為單位測量

t = 電容器放電的時間，以秒為單位測量

C = 電容器的電容，以庫侖為單位測量

R = 放電電路中的電阻，以歐姆為單位測量

RC 時間常數：RC 時間常數讓我們瞭解電容器放電的速度。如果 RC 時間常數很大，電容器放電所需時間比 RC 時間常數很小時更長。RC 時間常數是透過將電路電阻和電容器電容相乘得出的。

時間常數等於電容器上的電荷達到其初始值的 1/e (37%) 所需的時間。我們可以從圖中找到 RC 時間常數。

因為 RC = 電荷的 37%，所以要估算電容器完全放電所需的時間，我們將 RC 時間常數乘以 5。