红宝石电容充放电过程

充放电过程电容器的充放电过程是进行电能与电场能量的交换过程。以图中的RC（电阻-电容）电路为例，其中G为电阻，E为电源。

断开电阻，当直流电源与电容接通后，与电源正极相连的金属极板上的自由电子在电源电压下形成电流（流向与电源负极相连的金属极板），电容开始充电。在这个过程中，与电源正极相连的金属极板失去越来越多的电子，逐渐积累正电荷，而与电源负极相连的金属极板获得越来越多的电子，逐渐积累负电荷。两金属板携带的正负电荷数始终保持大小相等，方向相反。这些电荷会在两极板间形成与电源方向相反的电压，随着电荷数越来越多，极板间的电压会越来越大，当该电压与电源相等时，电路中的电子不再受到电场力的作用而定向移动，电流消失，电容器充电过程结束。电容器的充电过程实质上是将电源的电能变成电容器的电场能量的过程和储存电能的过程。

当电容器充电完毕后，断开电源，将电容器与电阻接通，由于充电后的电容器，两个金属极板积累了相反的电荷，会在电路中形成电压，负电荷在电压的作用下，向带正电的金属极板上移动，形成电流，电容器开始放电。负电荷到达带正电的金属后，与积累的正电荷中和，称电中性。随着更多的电荷被中和，电路中的电压差越来越小，电路中的电流越来越低，当所有电荷中和过程结束，金属板不再带电，电压减少为0，电容器放电完毕。