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科普时刻:电容充放电原理

电容是一种以电场形式储存能量的无源器件。在有需要的时候,电容能够把储存的能量释出至电路。电容由两块导电的平行板构成,在板之间填充上绝缘物质或介电物质。图1和图2分别是电容的基本结构和符号。

    

 

  电容是一种以电场方式贮存能量的无源器材。在有需求的时分,电容可以把贮存的能量释出至电路。电容由两块导电的平行板构成,在板之间填充上绝缘物质或介电物质。图1和图2别离是%&&&&&%的根本结构和符号。

    

 

  当电容衔接到一电源是直流电 (DC) 的电路时,在特定的情况下,有两个进程会产生,别离是电容的 “充电” 和 “放电”。

  若电容与直流电源相接,见图3,电路中有电流流转。两块板会别离取得数量持平的相反电荷,此刻电容正在充电,其两头的电位差vc逐步增大。一旦电容两头电压vc增大至与电源电压V持平时,vc = V,电容充电结束,电路中再没有电流活动,而%&&&&&%的充电进程完结。

    

 

  因为电容充电进程完结后,就没有电流流过电容器,所以在直流电路中,电容可等效为开路或R = ∞,电容上的电压vc不能骤变。

  当堵截电容和电源的衔接后,%&&&&&%经过电阻RD进行放电,两块板之间的电压将会逐步下降为零,vc = 0,见图4。

    

 

  在图3和图4中,RC和RD的电阻值别离影响电容的充电和放电速度。

  电阻值R和电容值C的乘积被称为时间常数τ,这个常数描绘%&&&&&%的充电和放电速度,见图5。

    

 

  电容值或电阻值愈小,时间常数也愈小,电容的充电和放电速度就愈快,反之亦然。

  电容简直存在于一切电子电路中,它可以作为“快速电池”运用。如在照相机的亮光灯中,%&&&&&%作为储能元件,在亮光的瞬间快速开释能量。

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