电容和电感：一对性格相反的元件

电容和电感是电路里很常见的两种无源元件，脾气恰好相反。电容把能量存在电场里，电感把能量存在磁场里；电容的阻抗随频率升高而下降，电感的阻抗随频率升高而上升。理解这一对反差，很多电路现象就顺了。

先看储能。电容两端加电压，电荷在两侧导体上积累，能量为二分之一乘以电容再乘以电压的平方；电感通过电流，线圈建立磁场，能量为二分之一乘以电感再乘以电流的平方。电容怕过压，电感怕过流，这也是选型时一个看耐压、一个看饱和电流的原因。

再看阻抗。容抗等于一除以二倍频率乘以电容，频率越高，容抗越小，所以电容对高频呈现低阻；感抗等于二倍频率乘以电感，频率越高，感抗越大，所以电感对高频呈现高阻。把两者串在一起，就得到 LC 滤波器：电感挡住高频，电容把高频引到地，负载端的纹波随之下降。

相位也不同。电容的电流超前电压九十度，电感的电流滞后电压九十度。两者并联或串联，在某个频率上电抗相互抵消，这就是谐振。谐振频率等于一除以二倍圆周率乘以根号下电感乘电容，开关电源与无线电路都绕不开这个关系。

从通断特性看，电容隔直通交，电感通直阻交。电源入口用电容旁路高频，用共模电感阻挡共模电流；DC-DC 电路用电感储能、用电容滤波，两者分工明确。把电容当电感用，或者把电感当电容用，电路通常不会工作。

损耗也是两者的差别。电容的损耗用 ESR 与损耗角表示，电解电容还受温度与寿命影响；电感的损耗分铜损与磁损，铜损来自绕线电阻，磁损来自磁芯，频率越高磁损越明显。选型时把损耗算进温升预算，比只看标称值更稳妥。

在开关电源里，两者还分工承担纹波。电感把脉冲电流变成三角波，电容再把三角波滤成平滑直流；电感选小了，电容压力变大，电容选小了，输出纹波下不去。两者要放在一起算。

选型的关注点也不一样。电容看耐压、ESR、温度特性与寿命；电感看感量、直流电阻、饱和电流与自谐振频率。两者都有寄生参数，频率高了都会偏离理想模型。

谷景电子做电感类元件，与电容厂的产品在滤波器、电源模块里配合使用。设计时把两者的参数放在一起算，比单独看一只器件更接近实际效果。