有意思的问题。
电子线路中有电路，配电网中也有电路，连普普通通的手电筒中也有电路。既然如此，我就对电容在电路中的运用铺开来谈吧，不局限在小小的比赛模型中。
电容的定义是：电量与电压之比。也即：
。
我们还知道，电阻是电压与电流之比，也即：
。那么电容与电阻的乘积是什么？我们来推导看看：
，我们把它叫做式 1
式 1 中，电容与电阻的乘积是时间，我们把它叫做电路的时间常数
。
流过电容的电流与电容两端的电压有如下关系：
，我们把它叫做式 2
再看容抗的表达式：
，我们把它叫做式 3
我们看到，频率 f 越高，容抗就越小。
再看电容与电阻组合后电容上的电压变化：
，我们把它叫做式 4
注意：
当
时，Uc=0；
时，Uc=0.6321E；
时，Uc=0.8647E；
时，Uc=0.9502E；
时，Uc=0.9817E；当
时，Uc=0.9933E。一般认为，当
时，充电或者放电就结束了。
如果电容处于零输入状态，则有：
，我们看到电容在放电。我们把它叫做式 5
有了这些基本知识，我们就可以来讨论电容在电路中的作用了。
第一个作用：隔直流
所谓隔离直流，其实就是高通滤波器的功能。这里的高通，指的是高频信号能通过，而低频信号较难通过，直流完全通不过。
这一点，可由式 3 看出来：频率越低，容抗越大；反之，频率越高，容抗越小，其实就是高通滤波器。
注意这里的电路条件：电容在前，负载电阻在后。由式 2，电阻上的电压为：
注意到这里出现了 RC 时间常数，它会产生何种影响？
第二个作用：无功补偿
我们知道，电感的电流滞后于电压，而电容的电流超期于电压。这一点从式 2 看出来。
设电压
，把它代入到式 2 中：
，电流变成余弦函数。当 t=0 时，正弦值为零，而余弦值为 1，因此当电压为零时，电流却取最大值，故知流过电容的电流超前电压 90 度。
在配电系统中，负载一般都是感性负载，造成系统中的电流落后于电压，产生了无功功率。所以，配电系统中往往要配套并联一些补偿电容，以期提高系统功率因数，降低电流滞后于电压的程度。
电容的这种用途叫做补偿无功功率补偿。
第三个作用：滤波
滤波体现了电容对信号的积分作用。
滤波电容如何设计？很简单的。假定某稳压电源的输出电压是 12V，电流是 2A，把 12 除以 2 得到 6，也就是说负载电阻近似为 6 欧。
当负载发生变化时，我们期望稳压电源的输出电压基本不变。我们取 5 倍时间常数为 100 毫秒，于是有：
取用标称容量 3300 微法的滤波电容即可。不过，此电容的耐压要取够。
往往在滤波电容旁边还会并联一个 0.01 微法的电容，它的用途是消除高频干扰信号。
第四个作用：用于构建振荡器
振荡器，我们不陌生，例如正弦波振荡器、方波振荡器、锯齿波振荡器等等。这些振荡器的结构元件中都离不开电容。
第五个作用：储存电能
据说，已经已经有用高能电容储能方式驱动的电动汽车。
第六个作用：建立移相电源
对于单相电动机，它有两组绕组。其中一组用单相交流电压，另一组则使用从单相电源串接电容后得到的移相电压，这样电机绕组才能对转子产生旋转磁场。
第七个作用：降压
利用电容的容抗来降压，这在充电器中使用得很普遍。
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下图是收音机电路，我们来看其中的电容有何作用：
原理是什么？
再来看下图：
这是运用很广的单结晶体管振荡器电路，其中只有一个电容。我们来看看它起到何种作用：
由中间的等效图，我们看到电容 C 的电压为零时，二极管是截止的。于是电容 C 就通过电阻 R1 和 R2 进行充电。注意到 B 点的电压就是电容上的电压，为：
。
我们再看 A 点的电压：
这里的
是单结晶体管的分压比。
从伏安特性曲线上，我们看到电压从零开始沿着曲线上升。当曲线到达峰值点时，有：
，于是二极管导通，曲线瞬间下落。
有趣的是此时的电容，它通过二极管向 R4 放电，而 R1 和 R2 的电流也经过二极管流向 R4，于是 R4 上的电流大增。
当电容放电结束后，二极管截止，曲线瞬间从谷点向左切换到电容充电曲线中，这种效应叫做隧道效应。于是电容的充电又开始，电路进入新的循环。
电路的振荡波形见右边的波形图，振荡的主周期时间近似等于电容充电时间，由此可以求得振荡周期，为：
在这里，电容 C 的充电起到很关键的作用。
通过这两个例子，我们看到电路中的电容不是随意设置的，而是有它的道理在里面。因此，在探讨电路中的电容时，一定要结合原理来理解才好。
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