電容(Capacitance )也稱為“電容”,,指給定電位差下的電荷存儲量,表示為c,,國際單位為法拉(f ),。
一般來說,電荷在電場中受力而移動,。 導體之間存在介質(zhì)時,,電荷的移動受到阻礙,電荷會在導體中蓄積,,引起電荷的蓄積,。 積累的電荷量稱為電容器。
電容器是指容納電場的能力,。
靜電場都由許多電容器組成,,有靜電場就有電容器,電容器用靜電場描述。 認為孤立導體與無限遠構(gòu)成電容,,導體接地與無限遠連接,,等效與大地連成一體。
電容器(或電容器電容)是表示電容器容納電荷的能力的物理量,。
電容在物理學上是一種靜態(tài)電荷存儲介質(zhì),,特點是它有可能永久存在于電荷會中,是用途廣泛,、電子,、電力領(lǐng)域不可缺少的電子元器件。 主要用于電源濾波,、信號濾波,、信號耦合、諧振,、濾波,、補償、充放電,、儲能,、直流隔離等電路。
電容器的帶電量q相對于電容器的兩極間的電壓u之比稱為電容器的電容器,。 【電容器電壓的關(guān)系,、電容器電壓的計算公式】
在電路學中,被賦予電位差,,電容器儲存電荷的能力稱為電容器(capacitance ),,記為c。
采用國際單位制,,電容器單位為法拉第(farad ),,表示為f。 天下電工
由于法拉單位太大,,常用的電容單位為毫米法(mF ),、微法(F )、http )//10004.com/(nf ),、皮法(pF )
根據(jù)電容器的定義,,以電容器兩極之間的單位電壓儲存的電量稱為電容器,電容器應該是電量與電壓之比,,即C=Q/U,。
當擁有一個電容器、一個庫侖的電量時,,兩個階段之間的電壓為1伏,,則該電容器的電容為第1 法拉級,即C=Q/U。
但是,,電容器的大小并不取決于q (帶電量)或u (電壓),。 也就是說,電容器的決定式為C=S/4kd,。 在此,,是希臘字母,讀取為epsilon,,為常數(shù),。 s為電容板的正對面積,d為電容板的距離,,k為靜電力常數(shù),。 常見的平行板電容器為c=s/d(為極板間介質(zhì)的介電常數(shù),s為極板間面積,,d為極板間距離) ),。
電容器的充放電計算公式
電容器充放電時間的計算:
電容器充放電時間的計算:1.L、元件稱為“慣性元件”,,C即電感中的電流,,電容器兩端的電壓,,有一定的“電慣性”,,不能突然變化。
充放電時間不僅與l,、c的容量有關(guān),,還與充/放電電路中的電阻r有關(guān)。
“1UF電容器的充放電時間是多久,? ”,,不反抗的話,回答不上來,。
RC電路時間常數(shù):=RC充電時,,UC=u[1-e^(-t/) ] U為電源電壓放電時,UC=Uoe^(-t/) uo為放電前的電容器上的電壓RL電路的時間常數(shù):=L/R LC V1是電容器最終能夠充電或接通電壓值,;
Vt是時刻t電容器上的電壓值,。
:
vt=v0(v1-v0) (1-exp(-t/RC ) )或t=RCln ) ) v1-v0)/) v1-vt ) ]例如,電壓e的電池通過r充電到初始值0的電容器c,,v 0
進而,,初始電壓為e的電容器c通過r放電,V0=E,、V1=0,,因此施加于時刻t的電容器的電壓為vt=eexp(-t/RC )
另外,初始值為1/3Vcc的電容器c用r充電,充電終止值為Vcc,,充電到2/3Vcc需要多長時間,? V0=Vcc/3,V1=Vcc,,Vt=2*Vcc/3,,因此t=RCln[(1-1/3) (/(1-2/3) ]=RC Ln2=0.693RC
注:以上exp ()表示以e為底的指數(shù)函數(shù)。 Ln ) )是以e為底的對數(shù)函數(shù)
3 .給出恒流充放電的一般公式: Vc=I*,? t/C .【電容器電壓的關(guān)系,、電容器電壓的計算公式】
提供另一個電容器充電的通用公式。 VC=e(1-e-) (t/r*c ) ),。 RC電路充電式VC=e(1-e-) )-(t/R*C ) ) )是e的負指數(shù)項,。 至于延遲使用的電容器應該使用什么樣的電容器,不能一概而論,,但具體分析,。 在實際的電容器上附加有并聯(lián)絕緣電阻,連接有串聯(lián)引線電感和引線電阻,。 還有更復雜的模式,。 引起吸附效果等。
e是電壓源的寬度,,開關(guān)閉合后形成階躍信號,,通過電阻r對電容器c進行充電。 e也可以是振幅從0V低電平變化為高電平的寬度的連續(xù)脈沖信號的高電平的寬度,。 電容器兩端電壓Vc隨時間的變化規(guī)律為充電式VC=e(1-e-) (t/r*c ) ),。
其中,-(t/r*c )為e的負指數(shù)項,,在此無法表達,,需要特別注意。 式中的t為時間變量,,小e為自然指數(shù)項,。 例如,當t=0時,,計算出e的0次方為1,,Vc為0V。 遵循電容器兩端電壓不能突變的規(guī)律,。
恒流充放電的通用公式,? Vc=I*? t/C,,它來自公式: Vc=Q/C=I*t/C,。 天下電工
例如,,假設(shè)C=1000uF,用1A電流寬度的恒流源(即,,輸出寬度不隨輸出電壓變化)對電容器充電或放電時,,由式可知,電容電壓隨著時間線性增加或減少,,許多三角波或鋸齒波這樣根據(jù)設(shè)定的數(shù)值和公式,,可以計算出電容器電壓的變化速度為1V/mS。
這表明在5mS的時間內(nèi)可以獲得5V的電容電壓變化,; 換言之,,已知Vc變化了2V,可以推測經(jīng)過了2mS的時間,。
當然,,該關(guān)系式中的c和I也可以是變量或參考量。 詳情請參考相關(guān)教材,。 供參考,。
4 .得到。 首先,,將電容器極板在時刻t的電荷量設(shè)為q,,極板間的電壓設(shè)為u .根據(jù)電路電壓方程式,求出u-u=IR(I表示電流),,另外求出u=q/C,、I=dq/dt (這里的d表示微分哦),代入后,,求出u-u=IR(I表示電流) 這就是電容器極板上的電荷相對于時間t的變化關(guān)系函數(shù),。
順便說一下,,在電氣工程學中,,RC經(jīng)常被稱為時間常數(shù)。
因此,,利用u=q/C,,可以立即得到極板電壓隨時間變化的函數(shù),u=u【1-e^-t/(RC ),。
從得到的公式來看,,直到時間t無限大為止,極板上的電荷和電壓穩(wěn)定,,充電結(jié)束,。
但是,在實際問題中,,1-e^-t/(RC )很快就會趨向1,,所以經(jīng)過了很短的時間后,,電容器的極板之間的電荷和電壓的變化很小,即使使用靈敏度高的電氣設(shè)備也不會注意到q和u發(fā)生了微小的變化,,因此
通常,,電池是指化學電源中的一次電池,。 實際上,電池并不直接儲存電能,,而是將電能轉(zhuǎn)換成化學能進行儲存,。 釋放能量時,將化學能再次轉(zhuǎn)化為電能,。 該知識位于高中化學教科書中電化學一章
這里有重要的知識,。 一次電池的放電電壓由電極的材料(類型和濃度)決定,因此相同電池的電壓特性不超過材料的限制,。 通常,,在材料特性電壓的整數(shù)倍(單一或串聯(lián)電池組),即化學能再轉(zhuǎn)換為電能這一步驟中存在瓶頸
例如,,鋰電池的電壓為3.0-4.3V,,充滿電時最高,放空時最低,。 這是因為中電極材料不斷消耗,,電極材料反應產(chǎn)生電能,變成其他物質(zhì),,電極材料的濃度不斷降低,,自然電壓也隨之降低。 不管用什么形式充電,,只要電池沒壞,,她的輸出電壓幾乎就在這個范圍內(nèi)
高中的教科書中沒有詳細敘述充電這個過程,但是現(xiàn)在所有的可充電電池實際上都是利用電能電解電極材料的反應生成物,,然后再回到電極材料中,。 提高充電電壓只會加快這種反應,通常電池的特性不會發(fā)生通常損失以外的變化,。 放電電壓也沒什么變化,。 在極少數(shù)情況下,充電電壓超過電池的耐受極限后,,電池會變成三星.
當然,,蓄電設(shè)備還有其他原理。 直接儲存電能的器件,,無論儲存多少高電壓,,都可以加入電容般的——電壓,,在放電的前一半幾乎可以達到蓄電時的電壓。 限制電容蓄電電壓的是擊穿電壓和漏電流,。
零輸響應是指電路切換后電路無外接電源,,此時電路主要是儲能元件的放電過程。
零態(tài)響應是指換路后電路中儲能元件的初始儲能為零,,在這種情況下,,電路主要是儲能元件的充電過程。 所有響應可以視為上述兩種響應的疊加,。
在電路剛起動后,,由于施加于蓄電容量電壓為零(低),所以此時的充電電流大,,此時的振蕩電路的動作電流也大,; 之后,蓄電容量的電壓迅速上升,,充電電流,、振蕩電路的動作電流也減少,變得穩(wěn)定,。
如果不進行連續(xù)放電,,電路可以連續(xù)工作,。 連續(xù)放電時,,蓄電容量的電壓一直處于低電壓狀態(tài),電路的工作電流經(jīng)常處于大電流狀態(tài),,電路容易損壞,。 因為電子驅(qū)蚊相機中的電路體積小,工作正常,,不是連續(xù)放電,,設(shè)計時沒有按照大電流工作的標準設(shè)計,。
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