電子學教室──電容器的特性
今期筆者將會延續上期,為讀者介紹電容器的特性,其次亦會詳細解釋一下電容器的運作。

各位還記得上一期將電容器儲電及放電的實驗嗎?有沒有想過為何實驗結果會是這樣呢?在解釋這個結果之前,筆者必須講解另一個重要的課題──電位能(Electric potential energy)。

不知道各位有沒有見過公園的瀑布水池呢?水流會由瀑布的頂部流到下面的水池或河流,這情景可以描述為水流由上而下的流動過程中,水流將本身的位能(Potential energy)釋放出來。在電子線路的情形也是一樣。舉例說,在電子線路內每當電流由電池流經線路內每個元件的時候,電流內的電荷(Electrical charges)便能將所?載的能量消耗在該元件內,情形就好比瀑布裡的水流經由某個高度流到另一個較低的位置一樣。而最後,當電流通過所有元件之後,電荷內的所有電位能便完全消耗掉,情形就好比瀑布的水到達水池或河流。

在物理學的定義裡,電位能的單位為焦耳(Joules)。而日常生活中所說的電壓(Voltage),所描述的是電流內每個電荷所?載的電位能(Joules per coulomb)。對電位能和電壓有所認識,才可以進一步解說電容器的運作。
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