电容器充电时间怎么计算?
答案:3 悬赏:30
解决时间 2021-10-08 18:22
- 提问者网友:ミ烙印ゝ
- 2021-10-08 09:04
电容器充电时间怎么计算?
最佳答案
- 二级知识专家网友:舍身薄凉客
- 2021-10-08 10:22
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。
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。
全部回答
- 1楼网友:北城痞子
- 2021-10-08 11:28
你好
首先设电容器极板在t时刻的电荷量为q,极板间的电压为u.,根据回路电压方程可得:
U-u=IR(I表示电流),又因为u=q/C,I=dq/dt(这儿的d表示微分哦),代入后得到
U-q/C=R*dq/dt,也就是Rdq/(U-q/C)=dt,然后两边求不定积分,并利用初始条件:t=0,q=0就得到q=CU【1-e^ -t/(RC)】这就是电容器极板上的电荷随时间t的变化关系函数。顺便指出,电工学上常把RC称为时间常数。相应地,利用u=q/C,立即得到极板电压随时间变化的函数,u=U【1-e^ -t/(RC)】。从得到的公式看,只有当时间t趋向无穷大时,极板上的电荷和电压才达到稳定,充电才算结束。但在实际问题中,由于1-e ^-t/(RC)很快趋向1,故经过很短的一段时间后,电容器极板间电荷和电压的变化已经微乎其微,即使我们用灵敏度很高的电学仪器也察觉不出来q和u在微小地变化,所以这时可以认为已达到平衡,充电结束。举个实际例子吧,假定U=10伏,C=1皮法,R=100欧,利用我们推导的公式可以算出,经过t=4.6*10^(-10)秒后,极板电压已经达到了9.9伏。
希望对你有所帮助!
- 2楼网友:笑迎怀羞
- 2021-10-08 11:06
1,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。
2,则,
Vt=V0+(Vu-V0)* [1-exp(-t/RC)]
3,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。
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