我們了解到電壓和電流源提供了能量，使得電路能夠執行其預期的功能。然而，電路不僅僅是由提供能量的源和消耗能量的組件組成的。實際上，有兩種常見的電子元件——電容器和電感器——它們天生就能儲存能量。這些元件可以作為臨時的能量源，它們在電力網絡、電壓調節電路和被稱為濾波器的頻率依賴電路中得到了廣泛的應用。

電容器和電容

只要導電材料被絕緣材料隔開，就存在電容。電容器結構有能力將能量以電場的形式儲存；當電容器結構被設計成一個具有特定電容值的電氣元件時，它就被稱為電容器。

我們使用“充電”和“放電”這兩個術語來分別標識電容器獲得能量的狀態和電容器提供能量的狀態。如圖表所示，我們可以通過將電容器連接到電池來為其充電。電壓導致電流流動，這股電流將電荷傳遞給電容器。電荷的積累在電容器上產生電壓，隨著電路中電流的逐漸減少，電容器上的電壓逐漸增加。如果將充滿電的電容器從電池斷開并連接到一個電阻器，它就會像一個電壓源一樣工作，因為儲存在電場中的能量可以將積累的電荷轉換成移動的電荷——換句話說，就是電流。

與充電電容器相關的電壓和電流行為由以下圖表中的曲線表示。請注意，時間軸使用了“RC”這個縮寫；這指的是RC時間常數，即電容器的電容（用C表示）與電容器串聯的電阻相乘得到的時間周期。

一個元件的電容是電路設計中的關鍵參數，因為正如圖表所示，它影響著充電和放電過程中電壓（或電流）變化的速率。電容值越高，電容器上的電壓增加得越慢（當它在充電時）和減少得越慢（當它在放電時）。

量化電容

當電氣工程師將電容納入電路圖時，他們必須選擇一個具有適當電容值的電容器。具有更高電容值的電容器可以在給定電壓下儲存更多的電荷。我們使用法拉作為單位來量化電容，它對應于每伏特的庫侖數。如果一個2微法拉的電容器和一個20微法拉的電容器都被充電到相同的電壓，那么20微法拉的電容器儲存的電荷將是2微法拉電容器的十倍。

電感器和電感

如果你對電容的基本概念感到舒適，那么你已經很好地理解了電感，因為這兩種現象非常相似——它們可以被描述為“相等但相反”：

電容器將能量儲存在電場中；電感器將能量儲存在磁場中。

當電容器連接到電壓源時，其電壓逐漸增加，電流逐漸減少；當電感器連接到電壓源時，其電流逐漸增加，電壓逐漸減少。

對于電容器，充電和放電的速率由RC時間常數控制；對于電感器，我們使用RL時間常數，即電感（L）乘以與電感器串聯的電阻。

如果電容器電路從電源斷開，電容器將暫時保持電壓。如果電感器電路從電源斷開，電感器將暫時保持電流。另一種說法是，電容器“抵抗”電壓的變化，而電感器“抵抗”電流的變化。

所有導體，如電線和元件引腳，都有電感。要創建一個電感器，我們使用加強磁場的技術，從而增加電感。一個基本的電感器只是一個線圈；以下圖表展示了這種結構如何集中磁場線。

量化電感

電感表示電感器因電荷流動速率變化而在電感器中產生的電壓量。它使用一個單位叫做亨利來測量。