電容器放電
發(fā)布時(shí)間:2013/10/28 21:14:15 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):1956
當(dāng)將一個(gè)導(dǎo)體連接到一個(gè)充電后的電容器上時(shí),如圖9.29所示,XC2V6000-4FF1152C電容器將會(huì)放電。在這種特殊情況下,利用一個(gè)開(kāi)關(guān)將一個(gè)電阻非常低放電路(經(jīng)導(dǎo)體)連接到電容器上。如圖9.29(a)所示,在開(kāi)關(guān)閉合之前,電容器被充電到50V。當(dāng)按照?qǐng)D9.29(b)所示將開(kāi)關(guān)閉合時(shí),極板B上的多余電子通過(guò)電路移動(dòng)到極板A上(如箭頭所示);電流通過(guò)低阻抗導(dǎo)體的結(jié)果j使得存儲(chǔ)于電容器中的能量通過(guò)導(dǎo)體的電阻消耗掉了。當(dāng)兩個(gè)極板上的自由電子重新相等時(shí),電荷就被中和了。這時(shí),電容器上的電壓為O,電容器被完全放電,如圖9.29(c)所示。
充電和放電期間的電流和電壓
注意,在圖9. 28和圖9.29中,充電時(shí)的電子流方向與放電時(shí)的電子流方向是相反的。在理想狀態(tài)下,在充電或放電過(guò)程中,沒(méi)有電子流過(guò)電容器的電介質(zhì),因?yàn)殡娊橘|(zhì)是絕緣材料,這是我們要理解的重要一點(diǎn)。只有經(jīng)過(guò)外部電路,才會(huì)有電流從一個(gè)極板流到另一個(gè)極板。
圖9.30(a)給出了一個(gè)電容器與連接到直流電壓源的電阻、開(kāi)關(guān)相串聯(lián)的圖示。最初,開(kāi)關(guān)是打開(kāi)的,電容器未充電,極板上的電壓為O。在開(kāi)關(guān)閉合的瞬間,電流跳到其最大值,電容器開(kāi)始充電。因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)電容器上的電壓為O,因而相當(dāng)于短路,電流只受電阻的限制,所以初始電流最大。隨著時(shí)間的流逝和電容器的充電,電流減小,電容器上的電壓(V.、)增加。在充電期間,電阻上的電壓與電流成正比。
一段時(shí)間之后,電容器達(dá)到滿(mǎn)電荷。在這一點(diǎn),電流為0,電容器上的電壓等于電源上的電壓,如圖9. 30(b)所示。如果這時(shí)開(kāi)關(guān)是打開(kāi)的,電容器將保持其滿(mǎn)電荷(忽略任何漏電)。
在圖9. 30(c)中,已經(jīng)將電壓源撤走了。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電容器開(kāi)始放電。最初,電流跳到最大值,但是其方向與充電時(shí)的電流方向相反。隨著時(shí)間的流逝,電流和電容器上的電壓降低。電阻上的電壓永遠(yuǎn)與電流成正比。當(dāng)電容器放完電后,電流和電容器上的電壓都為O。請(qǐng)記住有關(guān)電容器在直流電路中的這兩條規(guī)則:
①在恒定電壓下,可以將電容器視作開(kāi)路。
②在電壓瞬變時(shí),可以將電容器看作短路。
現(xiàn)在,來(lái)比較詳細(xì)地了解一下在電容性電路中,電壓和電流如何隨時(shí)間變化。
當(dāng)將一個(gè)導(dǎo)體連接到一個(gè)充電后的電容器上時(shí),如圖9.29所示,XC2V6000-4FF1152C電容器將會(huì)放電。在這種特殊情況下,利用一個(gè)開(kāi)關(guān)將一個(gè)電阻非常低放電路(經(jīng)導(dǎo)體)連接到電容器上。如圖9.29(a)所示,在開(kāi)關(guān)閉合之前,電容器被充電到50V。當(dāng)按照?qǐng)D9.29(b)所示將開(kāi)關(guān)閉合時(shí),極板B上的多余電子通過(guò)電路移動(dòng)到極板A上(如箭頭所示);電流通過(guò)低阻抗導(dǎo)體的結(jié)果j使得存儲(chǔ)于電容器中的能量通過(guò)導(dǎo)體的電阻消耗掉了。當(dāng)兩個(gè)極板上的自由電子重新相等時(shí),電荷就被中和了。這時(shí),電容器上的電壓為O,電容器被完全放電,如圖9.29(c)所示。
充電和放電期間的電流和電壓
注意,在圖9. 28和圖9.29中,充電時(shí)的電子流方向與放電時(shí)的電子流方向是相反的。在理想狀態(tài)下,在充電或放電過(guò)程中,沒(méi)有電子流過(guò)電容器的電介質(zhì),因?yàn)殡娊橘|(zhì)是絕緣材料,這是我們要理解的重要一點(diǎn)。只有經(jīng)過(guò)外部電路,才會(huì)有電流從一個(gè)極板流到另一個(gè)極板。
圖9.30(a)給出了一個(gè)電容器與連接到直流電壓源的電阻、開(kāi)關(guān)相串聯(lián)的圖示。最初,開(kāi)關(guān)是打開(kāi)的,電容器未充電,極板上的電壓為O。在開(kāi)關(guān)閉合的瞬間,電流跳到其最大值,電容器開(kāi)始充電。因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)電容器上的電壓為O,因而相當(dāng)于短路,電流只受電阻的限制,所以初始電流最大。隨著時(shí)間的流逝和電容器的充電,電流減小,電容器上的電壓(V.、)增加。在充電期間,電阻上的電壓與電流成正比。
一段時(shí)間之后,電容器達(dá)到滿(mǎn)電荷。在這一點(diǎn),電流為0,電容器上的電壓等于電源上的電壓,如圖9. 30(b)所示。如果這時(shí)開(kāi)關(guān)是打開(kāi)的,電容器將保持其滿(mǎn)電荷(忽略任何漏電)。
在圖9. 30(c)中,已經(jīng)將電壓源撤走了。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電容器開(kāi)始放電。最初,電流跳到最大值,但是其方向與充電時(shí)的電流方向相反。隨著時(shí)間的流逝,電流和電容器上的電壓降低。電阻上的電壓永遠(yuǎn)與電流成正比。當(dāng)電容器放完電后,電流和電容器上的電壓都為O。請(qǐng)記住有關(guān)電容器在直流電路中的這兩條規(guī)則:
①在恒定電壓下,可以將電容器視作開(kāi)路。
②在電壓瞬變時(shí),可以將電容器看作短路。
現(xiàn)在,來(lái)比較詳細(xì)地了解一下在電容性電路中,電壓和電流如何隨時(shí)間變化。
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