【题目编号】MC1-1040
【题目】将电阻 R 和电容 C 串联后突然接到直流电压 U 上，流过电容 C 的电流会：
【答案】A
[A]从 0 突然跳到 U/R，然后再按指数规律逐渐减小到 0
[B]从 0 突然跳到 U/R 并保持
[C]从 0 按指数规律逐渐增加到 U/R
[D]从 U/R 突然跳到 0 并保持
考点速览
这道题把镜头对准电容里的电流。很多人对电容器有一条根深蒂固的印象：电容隔直流，所以电容里没有电流。这句话只在稳态下成立。刚接上电源那一段时间，电容正在充电，电流不仅要走，而且一上来就是整条回路的最大值。弄清「隔直」说的是什么时候，这道题就不会错。
电容电流为什么可以跳变
电容电流与端电压的关系是电流等于电容量乘电压变化率。换路瞬间，电容电压本身连续、不能跳变，但它的变化率可以瞬间从零变成很大的正值。开关闭合前电压不变、变化率为零；闭合后电压立刻开始上升，变化率最大，电流也就从零跳到最大值。跳变的是电流，不是电压，两者并不矛盾。
电路的连续性规则可以对偶着记：电容的电压不能突变，电容的电流可以突变；电感的电流不能突变，电感的电压可以突变。储能元件的状态量（电容电压、电感电流）守着连续性，它们的对偶量则没有这个约束。
稳态电流为零，不等于电流一直是零
直流电源接通一段时间之后，电容电压升到电源电压，两端不再有电压差，充电停止，电流衰减到零，这时候才叫隔直流。整个过程可以这样理解：电容先当一段时间的负载，把电荷搬上极板；搬完之后它就成了真正的开路，只有电压没有电流。
充电电流随时间的曲线是最大电流乘 e 的负 t 比 τ 次方，一个时间常数时剩三成七，五个时间常数之后接近零。把这条曲线对时间积分，得到的总电荷等于电容容量乘电源电压，正好是极板上最终的电荷量，账目对得上，说明电流的起点和衰减速度都没有算错。
耦合电容的取值就是这个道理的应用。级间耦合电容要让信号的最低频率也能顺利通过，时间常数必须远大于信号周期；容量选小了，低频成分先被削掉，声音发闷，电报音调也会走形。同一支电容在直流工作点上却完全不导电，前后级的偏置互不干扰，这正是电容既能隔直又能通交的价值。
逐项辨析
选项 A 说的从零跳到最大电流再指数衰减到零，与电容电流的定义和充电过程完全吻合，是正确项。
选项 B 让电流跳到最大值后一直保持。如果真是这样，极板电荷会无限增加，电容电压早该超过电源电压，与物理事实冲突。
选项 C 让电流从零按指数规律升到最大值，走向恰好反了。接通瞬间正是变化率最大、电流最大的时刻，随后越来越小，不存在逐步攀升的过程。
选项 D 让电流先骤降到零再保持不变，相当于一跳过换路瞬间就认定电容已经充满。它把瞬态整段删掉，也忽略了电流本应从零出发这一点。
位移电流与充放电的微观图像
电容的两块极板之间是绝缘介质，传导电流不能穿过。回路里看起来电流穿过了电容，实际过程是：一侧极板积累电荷，另一侧极板被感应出等量异号电荷，外电路的传导电流由此首尾相接。麦克斯韦用位移电流（displacement current）这个概念把安培环路定律补全，让电流的连续性在含电容的回路里依然成立。做电路计算时不必展开这层微观图像，但知道它存在，就不会误以为「电容里跑进跑出的是电子」。
反过来说，能量也不会穿过电容。充电时电源把能量送到极板间的电场里，放电时电场再把能量放回外电路，电容本身不消耗能量，只有串联电阻会把一部分能量变成热。
应试要点
三句话记牢：电容电压不能突变，电容电流可以突变；接通瞬间电流最大，等于电源电压除以电阻；直流稳态电流为零，所以电容隔的是稳态直流，不隔瞬态。看到「一直保持」「始终为零」这类绝对说法，多想一想是哪一段时间。
