掌握电容器的充电和放电事情原理,才干掌握电容器的基本特征。
1.电容器充电特征
图5-1是对电容器充电表示图。电路中的Ei为,为电路提供直流事情电压。Rl为电阻,Cl为电容,Sl为开关。
掌握直流电源对电容器的充电历程,是为了更好地掌握电容器对直流电的特征。
(1)第一步剖析。开关Sl未接通时,电容Cl中原先没有电荷。电容中没有电荷,电容两头(两根引脚之间)没有电压。
(2)第二步剖析。开关Sl接通后,电路中的直流电源Ei开端对电容Cl充电,此时电路中有电流活动,充电电流的途径和偏向如图5-2所示。
(3)第三步剖析。充电开端后,电容Cl上、下极板上充有电荷,如图5-3所示,即上极板上为正电荷,下极板上为等量的负电荷。
(4)第四步剖析。由于电容器极板上的电荷随着充电的举行愈来愈多,电容器南北极板之间的电压愈来愈大,这是充电历程。当充电到肯定水平后,电容Cl南北极板 上的电压(上正下负的直流电压)即是直流电源E1的电压时,如图5-4所示,没有电流流过电阻Rl,阐明也没有电流对电容器Cl充电,这时充电完毕,电路 中没有电流活动。
(5)第五步剖析。电容充溢电后,由于电路中无电流,以是电阻Rl两头的电压为OV,如图5-5所示,电容Cl处于开路形态(电阻Rl是不会开路的),直流电流不克不及持续活动,阐明电容具有离隔直流电流的作用,即电容用具有隔直的作用。
2.电容器充电历程细节 (1)电容充溢电的工夫是非与电阻Rl和电容Cl的巨细相干,即与工夫常数r有关。R1、C1大时,充电工夫长;兄和C1小时,充电工夫短。 r= R1 C1
(2)图5-6所示是从示波器上看到的电容两头充电电压随工夫变革的特征曲线。刚开端充电时电流大,电容两头充电电压上升速率快,到前面愈来愈慢了。在很短的工夫,电容两头的电压靠近充电的电源电压。
(3)在直流电源对电容充电的回路中,电容器两头所充到的直流电压巨细与直流电源电压巨细有关,在充电完成后,电容器两头的直流电压巨细即是直流电源电压 的巨细(固然电容器的耐压要能接受住直流电源的电压)。假如直流电源电压是6V,充电完毕后Cl上的电压为6V:假如直流电源电压是9V,充电完毕后Cl 上的电压为9V。
在整个充电历程中,充电电流都没有间接从电容Cl的两个极板之间流过,由于南北极板之间是高度纯缘的,充电电流只在电容Cl的内部电路中活动。
3.反偏向充电
图5-7是电容反偏向充电表示图。将电池E1极性互换偏向,Cl中无电荷,对电容Cl的充电历程和后果与正向充电类似。由于直流电源的极性反了,以是在电容Cl上充到的直流电压为下正上负。
4.电容器放电历程
图5-8是电容放电表示图。假如电容器充溢电后(Cl上正确下端负),按图示电路接好,这时Cl要完成放电历程。在电路中发生图示电流,这便是放电电流。
5.电容放电曲线
图5-10所示是示波器上察看到的电容放电特征曲线。Q2008F41从曲线中可以看出,开端时放电电流很大,厥后愈来愈小,直至为零。
|