串联电容器中的电压分布

    既然我们已经了解了电容器充电和放电电流的对立不仅取决于其电容值，还取决于电源频率，让我们看看这如何影响两个串联连接的电容器，形成电容分压器电路。

    电容式分压器

    电容分压器
    考虑两个电容器C1和C2串联连接在 10 伏交流电源上。由于两个电容器串联，它们上的电荷Q是相同的，但它们两端的电压将不同并且与它们的电容值有关，如V = Q/C。
    分压器电路可以由无功元件构成，就像它们可以由电阻器构成一样容易，因为它们都遵循分压器规则。以这个电容分压器电路为例。
    每个电容器两端的电压可以通过多种方式计算。一种这样的方法是找到每个电容器的电容电抗值，总电路阻抗，电路电流，然后用它们来计算压降，例如：
    电容分压器示例 No1
    使用上述串联电路中的两个 10uF 和 22uF 电容器，计算在 80Hz 的 10 伏 rms 正弦电压下每个电容器两端的 rms 压降。

    10uF电容容抗

    容抗：10uF

    22uF电容容抗

    容抗：22uF

    串联电路的总容抗——请注意，串联的电抗就像串联的电阻一样加在一起。

    电路的容抗

    或者：
    总容抗
      电路电流

    那么串联电容分压器中每个电容器的压降将为：

    电容分压器压降
    当电容值不同时，较小值的电容器将自身充电至比较大值的电容器更高的电压，在我们上面的示例中，这分别为 6.9 和 3.1 伏。由于基尔霍夫电压定律适用于这个电路和每个串联连接的电路，因此各个电压降的总和将等于电源电压V S和 6.9 + 3.1 确实等于 10 伏。
    请注意，无论电源频率如何，串联电容分压器电路中连接的两个电容器上的压降比将始终保持不变。然后，在我们的简单示例中，即使电源频率从 80Hz 增加到 8000Hz，上述两个压降 6.9 伏和 3.1 伏也将保持不变，如图所示。
    电容分压器示例No2

    使用相同的两个电容器，计算8，000Hz（8kHz）时的容性压降。

    电容分压器压降
    虽然两个电容器两端的电压比可能保持不变，但随着电源频率的增加，组合容抗会降低，因此总电路阻抗也会降低。这种阻抗的降低导致更多的电流流动。例如，在 80Hz 时，我们计算出上面的电路电流约为 34.5mA，但在 8kHz 时，电源电流增加到 3.45A，增加了 100 倍。因此，流过电容分压器的电流与频率或I ∝ ?成正比。
    我们在这里看到，电容器分压器是串联电容器的网络，每个电容器都有一个交流电压降。由于电容分压器使用电容器的电容电抗值来确定实际电压降，因此它们只能用于频率驱动电源，因此不能用作直流分压器。这主要是由于电容器会阻断直流电，因此没有电流流过。
    电容分压器电路用于各种电子应用，从科尔皮茨振荡器到在人的手指触摸时改变其输出电压的电容式触摸屏，再到用作电源变压器的廉价替代品以降低高压，例如在使用低压电子设备或 IC 等的电源连接电路中。
    因为正如我们现在所知，两个电容器的电抗随频率（以相同的速率）变化，因此电容分压器电路上的分压将始终保持不变，保持稳定的分压器。