电容充放电计算公式
3页1、标-签: 电容 充放电 公式 电容充电放电时间计算公式设,V0 为电容上的初始电压值;V1 为电容最终可充到或放到的电压值;Vt 为t时刻电容上的电压值。则,Vt=V0+(V1-V0)* 1-exp(-t/RC)或,t = RC*Ln(V1-V0)/(V1-Vt)例如,电压为E的电池通过R向初值为0的电容C充电V0=0,V1=E,故充到t时刻电容上的电压为:Vt=E*1-exp(-t/RC)再如,初始电压为E的电容C通过R放电V0=E,V1=0,故放到t时刻电容上的电压为:Vt=E*exp(-t/RC)又如,初值为1/3Vcc的电容C通过R充电,充电终值为Vcc,问充到2/3Vcc需要的时间是多少?V0=Vcc/3,V1=Vcc,Vt=2*Vcc/3,故t=RC*Ln(1-1/3)/(1-2/3)=RC*Ln2=0.693RC注:以上exp()表示以e为底的指数函数;Ln()是e为底的对数函解读电感和电容在交流电路中的作用山东 司友毓一、电感 1电感对交变电流的阻碍作用 交变电流通过电感线圈时,由于电流时刻都在变化,因此在线圈中就会产生自感电动势,而自感电动势总是阻碍原电流的变化,故电
2、感线圈对交变电流会起阻碍作用,前面我们已经学习过,自感电动势的大小与线圈的自感系数及电流变化的快慢有关,自感系数越大,交变电流的频率越高,产生的自感电动势就越大,对交变电流的阻碍作用就越大,电感对交流的阻碍作用大小的物理量叫做感抗,用XL表示,且XL=2fL。感抗的大小由线圈的自感系数L和交变电流的频率f共同决定。 2电感线圈在电路中的作用 (1)通直流、阻交流,这是对两种不同类型的电流而言的,因为恒定电流的电流不变化,不能引起自感现象,所以对恒定电流没有阻碍作用,交流电的电流时刻改变,必有自感电动势产生以阻碍电流的变化,所以对交流有阻碍作用。 (2)通低频、阻高频,这是对不同频率的交变电流而言的,因为交变电流的频率越高,电流变化越快,感抗也就越大,对电流的阻碍越大。 (3)扼流圈:利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈。 低频扼流圈:线圈绕在铁芯上,匝数多,自感系数大,电阻较小,具有“通直流、阻交流”的作用。 高频扼流圈:匝数少,自感系数小;具有“通低频、阻高频”的作用。二、电容 1电容器为何能“通交流” 把交流电源接到电容器两个极板上后,当电源电压升高时,电源给电容器充电,电荷向
3、电容器极板上聚集,在电路中形成充电电流;当电源电压降低时,电容器放电,原来极板上聚集的电荷又放出,在电路中形成放电电流,电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,好像是交流“通过”了电容器,但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质。 2. 电容器对交变电流的阻碍作用是怎样形成的 我们知道,恒定电流不能通过电容器,原因是电容器的两个极板被绝缘介质隔开了。当接到交流电源上时,电源使导线中自由电荷向某一方向定向移动,对电容器进行“充放电”,电容器两极板在此过程中由于电荷积累(或减少)而产生电动势,因而反抗电荷的继续运动,就形成了电容对交变电流的阻碍作用。 电容器对交变电流的阻碍作用大小用“容抗”来表示,即,电容越大,频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用越小,容抗越小。 3电容器在电路中的作用 (1)通交流、隔直流,用来“通交流、隔直流”的电容器叫隔直电容器,其电容一般较大,常串接在两级电路之间,以使电流中的交流成分通过。 (2)通高频、阻低频在电子技术中,从某一装置输出的交流常既有高频成分,又有低频成分,若在下一级电路的输入端并联一个电容器,就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置。三、电阻、电感和电容的区别 电阻、电感线圈和电容器在交流电路中所起的作用不同,电阻对所有电流阻碍作用相同,其结果是电能转化为内能。电感线圈(其内阻不计)和电容器对交流的阻碍作用与频率有关,其结果是使电场能与磁场能相互转化。解决具体问题时切勿认为电感线圈L总是“通直流,阻交流”,电容器C总是“通交流,隔直流”,要考虑交变电流的频率高低,认真核对电感和电容所适用的条件。
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