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1 # 使用者7337538414927
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2 # 電子產品設計方案
電容器的放電時間和電容器的容值和並聯的負載電阻有關
找兩塊導電板,把它們相互平行的靠近,在它們中間充一些不導電的介電物質,在導電板上引出兩個引腳就是一個電容器了。電容兩個極可以吸收電荷,只要接上直流電源,兩個電極就會吸收得到相等數量的電荷,但兩端電荷的極性是相反的,電容就是以這樣的形式來儲存能量的。如果電容並聯一個負載電阻,就可以透過這個負載電阻進行放電,電容器的容量越大,放電時間越長,並聯的負載電阻阻值越小,放電時間越短。
電容充放電計算電容可以充電,自然也會放電,當電容兩端並聯一個負載電容時,電荷就可以透過這個電阻進行釋放,電容的充電和放電是一個相反的過程。
充電:
電容連線到直流電容就開始透過Rc進充充電;Rc阻值超小,充電時間越短。
放電:
電容與直流電源斷開,連線上負載電阻Rd,就開始透過Rd進行放電了,Rd阻值越小,放電速度就越快了。即使沒有電阻Rd,電容也會慢慢的放電,只是放電時間特別長。
我們可以把電阻與電容容值的乘積RC叫做時間常數,電容的充電和放電都與這個常數有關係。
假如充滿電電壓為E,放完電電壓為V0,任意時間內的電壓為Vt.
針對放電:
Vt = E x (exp(-t/R*C))t = RC × Ln[E/Vt]Vt會隨著時間無限接近V0了在t=RC的時候,電容的電壓就會降為0.37E在t=2RC的時候,電容的電壓就會降為0.14E在t=3RC的時候,電容的電壓就會降為0.05E在t=4RC的時候,電容的電壓就會降為0.02E在t=5RC的時候,電容的電壓就會降為0.01E很明顯,經過了3~5個RC之後,電容的電壓已經接近V0針對充電:Vt = E x (1-exp(-t/R*C))t = RC × Ln[E/(E - Vt)]Vt會隨著時間無限接近E了在t=RC的時候,電容的電壓就可以達到0.63E在t=2RC的時候,電容的電壓就可以達到0.86E在t=3RC的時候,電容的電壓就可以達到0.95E在t=4RC的時候,電容的電壓就可以達到0.98E在t=5RC的時候,電容的電壓就可以達到0.99E很明顯,經過3~5個RC之後,電容的電壓會接近E。 -
3 # 科技愛好者一枚
電容器的放電時間主要與電阻的阻值和電容本身的容值和自放電引數有關。時間,電阻,電容三者之間的換算公式關係:時間常數T=RC
放電電路:已充好的電壓為U的電容器對電阻放電時:Uc=U×e^(-t/τ),Uc為電容器電壓。透過上面公式,可以知道實時電容器的電壓是多少。
充電電路:電壓U透過R對電容器充電時: Uc=U[1-e^(-t/τ)],Uc為電容器電壓。透過上面公式,可以知道實時電容器的電壓是多少。
希望可以幫助到您,祝您生活愉快!
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4 # 楊敢院長
RC電路充電公式Vc=E(1-e-(t/R*C)),,可知裡面的t跟兩端電壓,電路電阻和電容量有關 ,電容值或電阻值愈小,時間常數也愈小,電容的充電和放電速度就愈快,反之亦然。
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5 # mmm186038
溜溜球的警事通
15小時前
這是一個科教性的問題,一個電容主要是看它的價格性,效能就是它的質量怎麼樣?質量的好壞,大家都懂,還有就是一個科學的,裡面這個文字中心的東西,電容小,電阻小,那麼它放電時間放電速度肯定快啊,這就是影響他的一個兩個因素
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6 # 滴水滴
放電時間和串聯在放電迴路上的電阻值有關。
該電阻阻值越大,放電電流越小,放電時間越長;反之,電阻阻值越小,放電越快,放電時間越短。
電容器放電時間常數計算公式計為τ,則τ=RC;電容放電過程如圖所示,
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7 # 電子及工控技術
電容就好似儲存電荷的一種容器,就像其它容器一樣能裝進去的物體也能從容器中倒出物體,大家都有給容器裝水和倒水的經驗,充滿水的速度和倒空水的速度主要取決於兩個因素,一個因素是容器的容量、另一個是容器口徑的大小。那麼電容器的充電和放電與容器裝水和倒水有異曲同工之妙,下面我來和朋友們談談我對電容充放電的看法。
電容的放電過程我們要了解放電時間和什麼有關需先了解電容器的放電過程,我們以下圖為例來說明問題,假設當電容充滿電後把開關S2閉合,則電容所充的電荷將透過電阻R就進行放電。放電的電流為ic=-Uc/R,其負號表明電流與充電方向相反。在放電開始瞬間電容兩端的電壓為Uc隨著時間推移放電不斷進行電容器中積累的電荷不斷減少,此時Uc不斷下降。
Uc的下降也會促使放電電流ic減小,直到最後電容中的電荷放完,那麼Uc=0,ic=0時整個放電過程就結束了。
根據數學推導我們知道電容的放電曲線是按指數規律下降的其式子如下Uc= E . e-t/RC
如下圖所示的那樣。放電時Uc隨時間的增加按著指數規律下降,從起始值Uc=E向零值趨近。放電的快慢取決於RC的大小,RC大放電時間長,RC小放電時間短。
通常我們把τ=RC稱為放電常數,在這個式子中R是電阻歐姆,C是法拉,那麼τ就為秒。就是這個τ=RC對電容的放電影響特別大。如下圖所示時間常數τ對放電的影響。
總之我們透過分析可知在電容放電電路里放電的時間和電容C與放電的電阻R有密切的關係。
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8 # 知足常樂0724
《電容器的充放電過程》
●當電容器接入直流電源瞬間,電容器被充電,吸收電源能量儲存在所建立的電場內。電容從儲能為零到儲有一定能量,這是能量狀態的改變,它和自然界中其他能量狀態的改變一樣,都需要一定的時間。例如行駛中汽車的制動,需要一定的時間才能靜止。這是因為沒有功率為無限大的制動力矩。說明電容器儲能狀態的是它兩端的電壓uc,因此,我們說電容兩端的電壓不能發生突變。這就是說對一個未經充電的電容(uc=0),在它接入直流電路的前後一瞬間,uc是應該相等的,即uc(0_) =uc(0+)。也就是說,在電容接入電路的瞬間,相當於用導線將電容兩極予以短接。這個概念在電子電路內經常遇到。見下圖所示
●上圖是說明電容器充、放電的實驗電路。當開關S合向位置1瞬間,直流電壓U透過充電迴路電阻R,向電容C充電,充電開始瞬間,因電容上電荷為零,故此瞬間充電電流為最大, i1=U/R1,隨後,C兩極上電荷的逐漸積累,uc也隨之升高,充電電流道之減小;到uc=U時, i1=0,充電結束。完成這一過程時間的長短,與電容C充電迴路電阻R1的大小有關。把R1與C的乘積,為該電路的充電時間常數τ1,即τ1=R1C,它的單位為歐·法秒(s)。理論上講t=∞時uc=U;當充電時間經過(3~5)τ時,uc已經達到U的95%~99.3%,實際上已認為充電結束。見下圖所示。
●在充電過程中,電容兩端電壓uc和充電電流i1隨時間變化如上圖所示。它可以用公式表達為
uc=U(1-e∧-t/R1C)。式中e為自然對數的底,e=2.718。
充電時間常數越大,則uc上升越慢,見下圖所示。
●電容器充電過程是十分短暫的,例如R=100kΩ,C為0.01uf,則τ=RC=100×10³×0.01×10∧-6=0.001s=1ms。也就是說經過3~5ms充電已基本結束,充電電流為零。所以電容器在直流電路內,當電路進入穩定狀態以後,電容器相當於把電路斷開。電容器在充電過程中從電源吸收電能儲存在電容內,不難證明所儲能量為: Wc=1/2CU²
在上圖所示電路中,將開關由位置Ⅰ迅速合向Ⅱ,對已充電完畢的電容進行放電。在電路接通瞬間,放電電流最大為-i2=U/R2。在同一個電路內,因為i2的方向與充電電流相反,故為負值。放電時隨著電容兩端極板上的電荷的不斷減少,uc也逐步降低。最後放電完畢,電容兩端電壓uc和放電電電流i2都為零。見下圖所示。
●放電過程的快慢,同樣由放電迴路的時間常數τ2決定。τ2=R2C, R2為放電迴路的電阻,與充電時情況相同,經過(3~5)τ2後,可以認為放電結束,uc≈0。放電時uc與i2的變化曲線見上圖所示。其表示式為:uc=Ue∧-t/R2C。
電容放電時隨著uc的不斷下降,其電場不斷地減弱,把充電時吸收的電源能量逐步釋放出來,轉變為消耗在電阻R2上的熱能量。可以證明電容放出的電能為
Wr=1/2CU²
由此可見,電容器在放電過程中所釋放的能量,等於它在充電過程中儲存在電場中的全部能量。在實際工作中,對已充電的大容量電容器,從電源上斷開以後,如透過空氣介質任其自然放電,其時間常數將非常之大。例如C=100uf,介質的放電電阻R=50MΩ,則τ= 100 × 10∧6x50 x10∧6=5000s,需一個多小時才能將電放完。如果在放電過程中人觸及該電容器時,會造成觸電事故。為此,當大電容從電源上斷開後,必須人為地用帶有絕緣的導線對電容器進行放電,以保安全。
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RC電路充電公式Vc=E(1-e-(t/R*C)),,可知裡面的t跟兩端電壓,電路電阻和電容量有關 ,電容值或電阻值愈小,時間常數也愈小,電容的充電和放電速度就愈快,反之亦然。