电容的能量表达式1╱2(cv∧2)可不可以将变量v换成含i的式子??
答案:2 悬赏:0
解决时间 2021-01-26 11:20
- 提问者网友:原来太熟悉了会陌生
- 2021-01-25 18:15
电容的能量表达式1╱2(cv∧2)可不可以将变量v换成含i的式子??
最佳答案
- 二级知识专家网友:洎扰庸人
- 2021-01-25 18:59
您的问题是指:电容器储存有的能量W=1/2CV^2这个公式中,端电压能否换成电流?
答:交流应该可以;直流会要视情况,一般会说不允许电流通过。
因为:
交流应该可以,因为,一个周期内有一瞬间电流,通过电容器的电流均不为零。
”若流过电容器的电流由交流电压或交流电流源产生,由于电流会周期性的变换方向,交流电流会轮流对电容器的两极充电,电容器两极的电荷会周期性的变化,因此在一个周期内,除了电流由正变负(或由负变正)的那一瞬间之外,通过电容器的电流均不为零。因此,一般认为电容器可允许交流电流通过。“
2.直流会要视情况,因为:外电场会将电介质的正负电荷稍微分开。
“依不同的电介质性质而定,外电场会将电介质的正负电荷稍微分开或者按照外电场方向排列电介质分子的定向,这会在电介质的表面形成面电荷与其对应的电场”“当电容器两端的电压已不再变动,流过电容器的电流为零时,此时已形成平衡。”
另外:----------------------
我想还可以用冬天来了人体静电现象(算是直流?)来解释,因为人体相当于电容,但人体充有很多静电时,此电并没有对人体做功,如让人体产生焦耳热啊。故此情况不能将V换成I。
交流的情况在,我们知道大地是个大电容,当高压电线的电传导至大地后,马路对面的汽车轮胎电黑,车内的人被电晕过去,说明此时是有电流的。故交流情况下应该可以换算成I。
I=Q/t
追问:我这个问题的提出是由于不明白为什么电容的电压不能突变而电流可以?看到网上说由于能量w等于(1╱2)cv∧2,因为能量不能突变所以v也不能突变。。。然后我就想能量的表达式能不能用电流i表示。
追答:网上这们说的:“电容是个储能元件。电容两端的电压是由于电容极板上电荷的积累和释放产生的,电荷的转移是需要时间的,所以电压的变化也是需要时间的,不能突变。物理学有个经典的理论就是:能量不能突变。”
-------------------------
1.其实,我们考虑电容的能量,那么先考虑 电容C=Q/V 吧,我们知道电压是因为有电位差。
2.其中电位是单位正电荷所具有的电位能,AB两点间电位差,是指单位正电荷从B点移动到A点所做的功,有V=Q/(4πεr),这样一来 孤立球型导体上的 电容C=4πεr (π=3.14...,ε=介电常数,r=导体的半径)。(其它形式的电容可能有区别)
3.电容的功的公式也可表示成W=Q的平方/2倍电容 。
4.电压的情况:我想可以 由2,3两点 可知电压不是不能突变,而是因为电容的功不由电压决定了,而由电荷的多少决定。
5.电流的情况:电流=电荷/时间,电流的形成是由电荷的移动而形成。可知:“不是由电流产生了电荷”。故你想电流突度,得找到移动电荷,才会有电流。
6.交流:一个周期内,有那一瞬间,通过电容的电流不为零。
直流:外电场会将电介质的正负电荷稍微分开。
答:想突变怕是有困难。
答:交流应该可以;直流会要视情况,一般会说不允许电流通过。
因为:
交流应该可以,因为,一个周期内有一瞬间电流,通过电容器的电流均不为零。
”若流过电容器的电流由交流电压或交流电流源产生,由于电流会周期性的变换方向,交流电流会轮流对电容器的两极充电,电容器两极的电荷会周期性的变化,因此在一个周期内,除了电流由正变负(或由负变正)的那一瞬间之外,通过电容器的电流均不为零。因此,一般认为电容器可允许交流电流通过。“
2.直流会要视情况,因为:外电场会将电介质的正负电荷稍微分开。
“依不同的电介质性质而定,外电场会将电介质的正负电荷稍微分开或者按照外电场方向排列电介质分子的定向,这会在电介质的表面形成面电荷与其对应的电场”“当电容器两端的电压已不再变动,流过电容器的电流为零时,此时已形成平衡。”
另外:----------------------
我想还可以用冬天来了人体静电现象(算是直流?)来解释,因为人体相当于电容,但人体充有很多静电时,此电并没有对人体做功,如让人体产生焦耳热啊。故此情况不能将V换成I。
交流的情况在,我们知道大地是个大电容,当高压电线的电传导至大地后,马路对面的汽车轮胎电黑,车内的人被电晕过去,说明此时是有电流的。故交流情况下应该可以换算成I。
I=Q/t
追问:我这个问题的提出是由于不明白为什么电容的电压不能突变而电流可以?看到网上说由于能量w等于(1╱2)cv∧2,因为能量不能突变所以v也不能突变。。。然后我就想能量的表达式能不能用电流i表示。
追答:网上这们说的:“电容是个储能元件。电容两端的电压是由于电容极板上电荷的积累和释放产生的,电荷的转移是需要时间的,所以电压的变化也是需要时间的,不能突变。物理学有个经典的理论就是:能量不能突变。”
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1.其实,我们考虑电容的能量,那么先考虑 电容C=Q/V 吧,我们知道电压是因为有电位差。
2.其中电位是单位正电荷所具有的电位能,AB两点间电位差,是指单位正电荷从B点移动到A点所做的功,有V=Q/(4πεr),这样一来 孤立球型导体上的 电容C=4πεr (π=3.14...,ε=介电常数,r=导体的半径)。(其它形式的电容可能有区别)
3.电容的功的公式也可表示成W=Q的平方/2倍电容 。
4.电压的情况:我想可以 由2,3两点 可知电压不是不能突变,而是因为电容的功不由电压决定了,而由电荷的多少决定。
5.电流的情况:电流=电荷/时间,电流的形成是由电荷的移动而形成。可知:“不是由电流产生了电荷”。故你想电流突度,得找到移动电荷,才会有电流。
6.交流:一个周期内,有那一瞬间,通过电容的电流不为零。
直流:外电场会将电介质的正负电荷稍微分开。
答:想突变怕是有困难。
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- 1楼网友:未来江山和你
- 2021-01-25 19:07
v=it/c(t=0时v=0)
(1/2)(c*v^2)=(1/2)(c*i^2*t^2/c^2)=(1/2)(i^2*t^2/c)=(i^2*t^2)/(2c)........(t=0时v=0)
注:你如果学过积分,用积分式表达最严谨了,用积分式表达i可以随t变化,上面的式子i不能随t变化。
追问:
追答: 用等号后的式子取代C*(v^2)/2中的v就行了,就是你说的“将变量v换成含i的式子”了,要积出来必须知道i和t的关系式,但那样一来i又消失了,不是你要求的“将变量v换成含i的式子”了。
(1/2)(c*v^2)=(1/2)(c*i^2*t^2/c^2)=(1/2)(i^2*t^2/c)=(i^2*t^2)/(2c)........(t=0时v=0)
注:你如果学过积分,用积分式表达最严谨了,用积分式表达i可以随t变化,上面的式子i不能随t变化。
追问:
追答: 用等号后的式子取代C*(v^2)/2中的v就行了,就是你说的“将变量v换成含i的式子”了,要积出来必须知道i和t的关系式,但那样一来i又消失了,不是你要求的“将变量v换成含i的式子”了。
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