电容在电路中如何实现充电放电的。

核心提示电容的作用四个字概述:隔直通交。当电容充完电后,由于充电电源的关掉,电容通过负载回路向外放电,放电时间常数呈指数形式,时间常数=RC,R为负载电阻阻值,C为电容大小;电容的耐压值是电容能承受最大的充电电压,比如说市电220交流电的峰值大约是

电容的作用四个字概述:隔直通交。当电容充完电后,由于充电电源的关掉,电容通过负载回路向外放电,放电时间常数呈指数形式,时间常数=RC,R为负载电阻阻值,C为电容大小;电容的耐压值是电容能承受最大的充电电压,比如说市电220交流电的峰值大约是311V,那么选用电容时应该考虑大于311V,由于工厂做生产时大量生产,所以电容的耐压值都有一个统一的规格,如16V,50V,450V等;电容的单位是很小的,F这个单位太大了,通常都不会用到,用的最多是UF(微法),NF(纳法),pF(皮法),1F=1000000UF=1000000000NF=1000000000000pF; 1库伦为6.25×10^18电量,那么1F是多少还与加在电容两头的电压有关,它们之间的关系为Q=U*C,Q为电量C,U为端电压V,C为电容容量F,多少个电量你自己算。

电容充电放电时间计算公式:

设V0

为电容上的初始电压值,

Vu

为电容充满终止电压值,Vt

为任意时刻t,电容上的电压值。

则,

Vt=V0+(Vu-V0)*

[1-exp(-t/RC)]

如果,电压为E的电池通过电阻R向初值为0的电容C充电

V0=0,充电极限Vu=E,

故,任意时刻t,电容上的电压为:

Vt=E*[1-exp(-t/RC)]

t=RCLn[E/(E-Vt)]

如果已知某时刻电容上的电压Vt,根据常数可以计算出时间t。

公式涵义:

完全充满,Vt接近E,时间无穷大;

当t=

RC时,电容电压=0.63E;

当t=

2RC时,电容电压=0.86E;

当t=

3RC时,电容电压=0.95E;

当t=

4RC时,电容电压=0.98E;

当t=

5RC时,电容电压=0.99E;

可见,经过3~5个RC后,充电过程基本结束。

放电时间计算:

初始电压为E的电容C通过R放电

V0=E,Vu=0,故电容器放电,任意时刻t,电容上的电压为:

Vt=E*exp(-t/RC)

t=RCLn[E/Vt]

以上exp()表示以e为底的指数;Ln()是e为底的对数。

 
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