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電容器放電過程 - 電容器充放電過程詳情解析

2017年12月02日 10:26 網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 用戶評論(0

  電容器放電過程

  放電過程即是電容器釋放存儲電荷的過程,當(dāng)充電完畢的電容器位于一個無電源的閉合通路中時,帶負(fù)電的金屬極板上的電荷便會在電場力的作用下,向帶正電的金屬極板上跑去,使得正負(fù)電荷中和掉,電容器開始放電。

  在電路中,電荷的移動形成電流,由于異性電荷的吸引作用,使得在放電過程剛開始時,電流最大,之后逐漸減小;電容器帶電量在放電過程開始時最大,之后也逐漸減少,當(dāng)帶電量減小為零時,放電完畢,電流減小為零。

  由于電容器充電完畢后,電路中沒有電流流過,因此電容可起到隔直流的作用,在直流電路中,可將其看作開路。

  電容器充放電過程詳情解析

  電容器充放電的特點(diǎn)及規(guī)律

  根據(jù)上面所得到的電容器的充放電時UC、IC的數(shù)據(jù)和曲線,可以歸納出幾點(diǎn)很有實用價值的規(guī)律。

  ①電容器的充放電是需要時間的。這是由于電容器的充放電過程,實質(zhì)是電容器上電荷的積累和消散的過程,由于電荷量的變化是需要時間的,所以充放電也是需要時間的。

 ?、谠诔潆姷拈_始階段,充電電流較大,u上升較快,隨著的增長,充電電流逐漸減小,且u的上升速度變緩,而向著電源電壓E趨近。從理論上來說,要使電容器完全充滿,完成充電的全過程是需要無限長的時間的。但從中可以看到,在t=15s時,u=9.5V,已達(dá)到E的95%;在t=25s時,u=9.93V,實際上已經(jīng)可以認(rèn)為電容器基本上充滿,充電過程已基本上結(jié)束。

  同樣,在放電的開始階段,電壓UC及電流IC的變化也是較快的,而后期變的緩慢。在t=15s時,u=0.5V,僅為E的5%;在t=25s時,u=0.07V,此時可以認(rèn)為電容器的電荷基本放光,完成了放電過程。

  總之,在分析實際問題時,可以認(rèn)為電容器的充放電過程所需的時間是有限的。這就是說,對于上述實驗電路,電容器自充、放電開始后15s~25s,從工程的觀點(diǎn)看就完全可以認(rèn)為充、放電已經(jīng)結(jié)束。

 ?、墼陔娙萜鲃倓傞_始充電或剛剛開始放電的瞬間,電容器的端電壓及貯存的電荷Q都將保持著充、放電開始之前的數(shù)值。例如,充電前電容器的電壓u=0V,則開始充電的瞬間UC仍保持為0V;而放電前如果電容器的u=E,則放電開始瞬間仍保持為E。即電容器的端電壓u在充、放電開始的瞬間是不能突變的,電容器的這一特點(diǎn)非常重要,必須牢記。

  電容器充放電過程詳情解析

 電容器充放電過程詳情解析

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