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電容器儲能特性和電容兩端電壓不能突變特性

發(fā)布時間:2011/9/13 11:59:37 訪問次數(shù):3255

    1.電容器儲能特性   S07K250
    從理論上講,電容器不消耗電能,電容器中所充的電荷會儲存在電容器中,只要外電路中不存在讓電容器放電的條件(放電電路),電荷就一直儲存于電容器中,電容器的這—特性稱為儲能特性。
    實際上電容器存在著各種能量損耗,它損耗電能,當然比起電阻器來,它對電能的損耗要小得多。在電容電路的分析中,通常情況下可以不考慮電容器的耗能,因為考慮耗能后電路分析很復雜。

    2.電容兩端電壓計算公式
    許多電容電路分析中需要用到電容兩端電壓不能突變的特性,這是分析電容器電路工作原理時的一個重要特性,也是一個難點。
    電容兩端電壓不能突變的特性理解起來非常困難,在電容電路的分析中,這一特性的運用也很困難。從電容兩端電壓的計算公式中可以相對方便地理解這一特性。
    電容兩端的電壓U由下式決定,即:
                                     U=Q/C
  
式中:Q為電容器內部的電荷量;C為電容器的容量。
    電容器內部沒有電荷時,電容兩端的電壓為OV;電容中電荷越多,電容兩端的電壓越大。
    電容兩端的電壓與電容量成反比關系,當具有同樣的電荷量時,電容量越大,電容兩端的電壓越小,大電容兩端的電壓低于小電容兩端的黽壓。

    3.充電過程中電容兩端電壓不能突變特性
    圖3-19所示是電容器兩端電壓不能突變特性示意圖。El是直流電源,Sl是開關,Rl是電阻,Cl是電容,這是一個直流電源對電容Cl充電的電路。以下是分析過程說明。

            
    
    (1) Sl未合上時的分析。電容器Cl中無電荷,由上述公式可知,因為Q=OC,所以U=OV,Cl兩端的電壓為OV。
    (2) Sl接通瞬間的分析。開始對Cl充電,對Cl的充電要有一個過程,所以Sl合上瞬間Cl上仍然無電荷,Cl兩端的電壓仍為OV。由于在開關Sl合上后瞬間,電容中的電荷只能逐漸積累而不能突然很多,因此電容器兩端電壓不能發(fā)生突變,Cl兩端電壓仍然為OV。
    (3)原先電容器Cl內部有電荷的分析。這時Cl原先就有電壓,在接通電源瞬間,Cl兩極板間的電壓仍等于原先的電壓,即電容兩端的電壓大小沒有改變,這時電容兩端的電壓不能突變。

    4.放電過程中電容兩端電壓不能突變特性   S07K275E2GS3 
    上面講的是對電容器充電的情況,在電容器開始放電的瞬間,電容器兩端的電壓也不能發(fā)生突變,其原理一樣,因為電容器上的電荷量在充、放電時只能逐漸積累或釋放,它是一個漸變的過程,所以其上的電壓也只能是漸變而非突變。

 

 

 

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    1.電容器儲能特性   S07K250
    從理論上講,電容器不消耗電能,電容器中所充的電荷會儲存在電容器中,只要外電路中不存在讓電容器放電的條件(放電電路),電荷就一直儲存于電容器中,電容器的這—特性稱為儲能特性。
    實際上電容器存在著各種能量損耗,它損耗電能,當然比起電阻器來,它對電能的損耗要小得多。在電容電路的分析中,通常情況下可以不考慮電容器的耗能,因為考慮耗能后電路分析很復雜。

    2.電容兩端電壓計算公式
    許多電容電路分析中需要用到電容兩端電壓不能突變的特性,這是分析電容器電路工作原理時的一個重要特性,也是一個難點。
    電容兩端電壓不能突變的特性理解起來非常困難,在電容電路的分析中,這一特性的運用也很困難。從電容兩端電壓的計算公式中可以相對方便地理解這一特性。
    電容兩端的電壓U由下式決定,即:
                                     U=Q/C
  
式中:Q為電容器內部的電荷量;C為電容器的容量。
    電容器內部沒有電荷時,電容兩端的電壓為OV;電容中電荷越多,電容兩端的電壓越大。
    電容兩端的電壓與電容量成反比關系,當具有同樣的電荷量時,電容量越大,電容兩端的電壓越小,大電容兩端的電壓低于小電容兩端的黽壓。

    3.充電過程中電容兩端電壓不能突變特性
    圖3-19所示是電容器兩端電壓不能突變特性示意圖。El是直流電源,Sl是開關,Rl是電阻,Cl是電容,這是一個直流電源對電容Cl充電的電路。以下是分析過程說明。

            
    
    (1) Sl未合上時的分析。電容器Cl中無電荷,由上述公式可知,因為Q=OC,所以U=OV,Cl兩端的電壓為OV。
    (2) Sl接通瞬間的分析。開始對Cl充電,對Cl的充電要有一個過程,所以Sl合上瞬間Cl上仍然無電荷,Cl兩端的電壓仍為OV。由于在開關Sl合上后瞬間,電容中的電荷只能逐漸積累而不能突然很多,因此電容器兩端電壓不能發(fā)生突變,Cl兩端電壓仍然為OV。
    (3)原先電容器Cl內部有電荷的分析。這時Cl原先就有電壓,在接通電源瞬間,Cl兩極板間的電壓仍等于原先的電壓,即電容兩端的電壓大小沒有改變,這時電容兩端的電壓不能突變。

    4.放電過程中電容兩端電壓不能突變特性   S07K275E2GS3 
    上面講的是對電容器充電的情況,在電容器開始放電的瞬間,電容器兩端的電壓也不能發(fā)生突變,其原理一樣,因為電容器上的電荷量在充、放電時只能逐漸積累或釋放,它是一個漸變的過程,所以其上的電壓也只能是漸變而非突變。

 

 

 

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