電的儲存槽 – 無處不在的電容

國高中學物理的時候，我們大概就有印象，兩個導體中間有電解質，就形成了電容，或者一個簡單的電池。其實，兩個導體中間，就形成了電容。那怕只是空氣，也是一個”滿差的”電解質。所以，電容性的東西是無處不在！

電容，元件的英文叫做capacitor。電容值，叫做capacitance。電容性，有電容特徵的東西，形容詞是capacitive。
有接腳的電容(上方圖左)，通稱DIP。沒長出接腳的(圖右)，通稱為SMT。有接腳的電容一般容值較大，常使用於電源供應器(power supply)。

交流(AC)對電容性的影響

今天如果兩個導體之間加了交流電壓，會產生什麼影響？想像一下，如果水壓正負變化，水流一下進來一下出去，儲水槽是不是就沒辦法儲水了。電容就像個儲水槽，沒辦法留住這個水流(電流)，會”漏”出去，造成漏電流。

用專業的話來說，電容對於交流電來說，阻抗很小，電流較容易通過。電容的阻抗算法為：
Zc=1/(2πfC)
其中，f為頻率，C為電容值。當電容值不變，頻率越高，則電容阻抗整體下降。因此，交流的時候電容的阻抗很小，電流很容易就流過去。

直流(DC)對電容性的影響

水的連通管原理告訴我們，可以利用水面高低的差別，來讓水面高的水往水面低的地方流動。同樣的，當施加直流電壓大於電容儲存的電壓時，電容的電壓也會持續增高。如果今天兩邊水面一樣高，卻突然在另一邊增加了很多的水，應該會造成很大量的水流到另一邊，可能會造成水面波動、衝高。在電容也有一樣的現象，稱為”電流過充“。當突然快速增加一個直流電壓在電容上，會造成充電的直流電流飆升，造成電壓超出原本的滿電壓(額定電壓)，而讓電容的電壓更高了。
如果以手機充電來看，就是快速充電的時候，往往會覺得，根本沒有到100%阿，怎麼感覺只有80%的電量而已！這就是大電流充電造成電壓好像到了100，實質回到穩後只有80而已。

有沒有最簡單的電容公式？有！

ic= C(dv/dt)

其中C為電容容值，dv/dt代表電壓變化率，ic為流過電容的電流。
從公式可以看出來，當短時間內電壓變化過快，流過電容的電流就會瞬間變大很多，稱作電流突波。而當輸出電壓恆定的時候(直流電壓)，則流過電容的電流為0，又叫做電容開路。

所以，安規試驗時，因為電壓很高，若過充的話可能會比原本預期的高出幾十伏特，甚至到100V，這樣可能會造成客戶產品或待測物毀損。所以會建議在直流耐壓和絕緣阻抗測試時，加入電壓爬升時間，讓電流不至於太大造成過充。

20200531 Ver 1.0
20200809 Ver 1.1 新增”最簡單的電容公式”一段