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电容充放电 电容的充电和放电

电容充放电, 电容的充电和放电  ---查看全文 >>

关键字:电容 

电容充放电 电容的充电和放电

电容充放电 电容的充电和放电

电容充放电

 怎么判断电容在直流电路中充放电时电流的流向?

 1 应该是电池负极放出电子到一块极板,电池正极将另一块极板上的电子吸了过去。
 2 此时电路是通路   电容的充放电过程,你这么理解是对的。
 3 这个问题,要看你这个电路对电容充放电的时间周期。如果高于交流电的周期,那么电容电还没放完,电流方向就改变,开始反向充电,这样电容电压始终不能回零。 如果小于交流电周期,电流还没有回落到零,电容已放电完毕。 总之,只有两周期相同时,电容电压才和电路电压变化一致。

  将电容器的两端接上电源。(注意电容及电池连接的极性,电解电容器的负极应与电池的负极相接)电容器就会充电,有电荷的积累。两端电压不断升高,当电容器两端电压Uc同电池电压E相等时,充电完毕。此时Uc(电容器两端电压)=Q(电容器充电的电量)/C(电容器的电容量),
当电容器两端去掉电源改加电阻等负载时,电容器进行放电。放电电流I=Uc/R(注意Q是逐渐减少的,Uc也是逐渐减少的,所以I也是逐渐减少的)。

电容的充电和放电

电容是一种以电场形式储存能量的无源器件。在有需要的时候,电容能够把储存的能量释出至电路。电容由两块导电的平行板构成,在板 之间填充上绝缘物质或介电物质。图1和图2分别是电容的基本结构和符号。

图1: 电容的基本结构

图2: 电容的电路符号

当电容连接到一电源是直流电 (DC) 的电路时,在特定的情况下,有两个过程会发生,分别是电容的 “充电” 和 “放电”。

若电容与直流电源相接,见图3,电路中有电流流通。两块板会分别获得数量相等的相反电荷,此时电容正在充电,其两端的电位差vc逐 渐增大。一旦电容两端电压vc增大至与电源电压V相等时,vc = V,电容充电完毕,电路中再没有电流流动,而电容的充电过程完成。

图3: 电容正在充电

由于电容充电过程完成后,就没有电流流过电容器,所以在直流电路中,电容可等效为开路或R = ∞,电容上的电压vc不 能突变。

当切断电容和电源的连接后,电容通过电阻RD进行放电,两块板之间的电压将会逐渐下降为零,vc = 0,见图4。

图4: 电容正在放电

在图3和图4中,RC和RD的电阻值分别影响电容的充电和放电速度。

电阻值R和电容值C的乘积被称为时间常数τ,这个常数描述电容的充电和放电速度,见图5。

图5: 在充电及放电过程中的电压vc 和电流iC

电容值或电阻值愈小,时间常数也愈小,电容的充电和放电速度就愈快,反之亦然。

电容几乎存在于所有电子电路中,它可以作为“快速电池”使用。如在照相机的闪光灯中,电容作为储能元件,在闪光的瞬间快速释放能 量。

本文链接:http://baike.cntronics.com/abc/1039

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