0 基础知识复习
1 电容与电感
1.1 电容（Capacitor, C）
💡 原理:
由两块金属极板和中间绝缘介质构成
当两极板间存在电压时，板上积累正负电荷 → 形成电场 → 储存能量。
定义：
该公式表示表示单位电压下能储存多少电荷。
交流电下的表现： 直流电下电容相当于开路，但交流电中，电容器不断在电场中"充放电"，表现为一种阻碍，称为电容电抗：
频率越高，
越小 → 高频更容易通过。 电流超前电压 90°。
作用：储能、滤波、隔直通交、相位调节。
1.2 电感（Inductor, L）
原理：
由线圈构成，电流通过时产生磁场，当电流变化时，磁场变化会在自身产生反向电动势（自感现象）。
定义：
其中 L 为电感值，表示电流变化时电压的反应强度。
交流电下的表现： 直流电下电容相当于开路，交流电中，电感表现为感扛(inductive reactance)。
频率越高，
越小 → 高频更容易通过。 作用：储能、滤波、限流、去除高频信号、相位调节。
1.3 电容与电感在直流电（DC）和交流电（AC）中的表现
| 项目 | 电容（Capacitor, C） | 电感（Inductor, L） |
|---|---|---|
| 在直流电（DC）中 | ||
| 初始状态（刚加电） | 短路（允许电流通过，充电中） | 开路（电流尚未建立） |
| 稳态状态（时间长后） | 断路（电流为 0，电压恒定） | 短路（导通，电流稳定） |
| 对直流电的作用 | 阻断直流 | 允许直流 |
| 电压/电流变化关系 | 电压不变 → 电流为 0 | 电流不变 → 电压为 0 |
| 在交流电（AC）中 | ||
| 电抗表达式 | ( X_C = \frac{1}{\omega C} ) | ( X_L = \omega L ) |
| 随频率变化趋势 | 频率 ↑ → 电抗 ↓（易导通） | 频率 ↑ → 电抗 ↑（难导通） |
| 对交流电的作用 | 允许高频通过，阻挡低频（高通特性） | 允许低频通过，阻挡高频（低通特性） |
| 相位关系 | 电流超前电压 90°（I leads V） | 电压超前电流 90°（V leads I） |
| 等效电路 | 高频 ≈ 短路，低频 ≈ 开路 | 高频 ≈ 开路，低频 ≈ 短路 |
1.4 总结规律
口诀：
🧩 电容通交流、阻直流
🧩 电感通直流、阻交流高频下：电容像导线，电感像断路
低频下：电容像断路，电感像导线
⚡ 四、应用举例
| 场景 | 使用元件 | 作用 |
|---|---|---|
| 电源滤波 | 电容 | 滤除高频噪声、平滑电压 |
| 信号耦合 | 电容 | 阻断直流，传递交流信号 |
| 高频滤波 | 电感 | 阻止高频噪声进入电源 |
| 电机控制 | 电感 | 抑制电流突变，保护电路 |