电容器充电过程中电流的变化

电容器充电时电流从最大值逐渐减小到零。刚开始充电瞬间，电流达到最大值，因为电容器两端电压为零，电源电压全部加在电路中电阻上。随着时间推移，电容器两端电压上升，电路中电压差减小，电流随之下降。充电5倍时间常数后，电流接近零，电容器两端电压接近电源电压。充电电流变化遵循指数规律，可以用公式I = I₀e^(-t/RC)描述，其中I₀是初始电流，R是电阻，C是电容，t是时间。

电容器充电过程能量转换明显。电源提供的部分能量储存在电容器电场中，部分能量在电阻上转化为热能。电容器储存能量大小与电压平方成正比，计算公式为E = ½CV²。充电速度取决于电阻和电容乘积RC值，RC值越大，充电越慢。实际应用中，滤波电路利用电容充电特性平滑电压波动，定时电路则利用电容充电时间常数控制延时。闪光灯充电电路也是利用电容储能特性，快速放电产生强光。