电容充放电计算公式

标

签：电容充放电公式

电容充电放电时间计算公式设，V0 为电容上的初始电压值；

V1 为电容最终可充到或放到的电压值；

Vt 为t时刻电容上的电压值。

则，

Vt="V0"+（V1-V0）* [1-exp(-t/RC)]

或，

t = RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]

例如，电压为E的电池通过R向初值为0的电容C充电

V0=0，V1=E，故充到t时刻电容上的电压为：

Vt="E"*[1-exp(-t/RC)]

再如，初始电压为E的电容C通过R放电

V0=E，V1=0，故放到t时刻电容上的电压为：

Vt="E"*exp(-t/RC)

又如，初值为1/3Vcc的电容C通过R充电，充电终值为Vcc，问充到2/3Vcc需要的时间是多少？

V0=Vcc/3，V1=Vcc,Vt=2*Vcc/3，故

t="RC"*Ln[(1-1/3)/(1-2/3)]=RC*Ln2

=0.693RC

注：以上exp()表示以e为底的指数函数；Ln()是e为底的对数函

解读电感和电容在交流电路中的作用

山东司友毓

一、电感

1．电感对交变电流的阻碍作用

交变电流通过电感线圈时，由于电流时刻都在变化，因此在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍原电流的变化，故电感线圈对交变电流会起阻碍作用，前面我们已经学习过，自感电动势的大小与线圈的自感系数及电流变化的快慢有关，自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，对交变电流的阻碍作用就越大，电感对交流的阻碍作用大小的物理量叫做感抗，用X L表示，且X L=2πfL。感抗的大小由线圈的自感系数L和交变电流的频率f共同决定。

2．电感线圈在电路中的作用

（1）通直流、阻交流，这是对两种不同类型的电流而言的，因为恒定电流的电流不变化，不能引起自感现象，所以对恒定电流没有阻碍作用，交流电的电流时刻改变，必有自感电动势产生以阻碍电流的变化，所以对交流有阻碍作用。

（2）通低频、阻高频，这是对不同频率的交变电流而言的，因为交变电流的频率越高，电流变化越快，感抗也就越大，对电流的阻碍越大。

（3）扼流圈：利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈。

低频扼流圈：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小，具有“通直流、阻交流”的作用。

高频扼流圈：匝数少，自感系数小；具有“通低频、阻高频”的作用。

二、电容

1．电容器为何能“通交流”

把交流电源接到电容器两个极板上后，当电源电压升高时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，原来极板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流“通过”了电容器，但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质。

2. 电容器对交变电流的阻碍作用是怎样形成的

我们知道，恒定电流不能通过电容器，原因是电容器的两个极板被绝缘介质隔开了。当接到交流电源上时，电源使导线中自由电荷向某一方向定向移动，对电容器进行“充放电”，电容器两极板在此过程中由于电荷积累（或减少）而产生电动势，因而反抗电荷的继续运动，就形成了电容对交变电流的阻碍作用。

电容器对交变电流的阻碍作用大小用“容抗”来表示，即

fC 21X C π=，电容越大，频率

越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小，容抗越小。

3．电容器在电路中的作用

（1）通交流、隔直流，用来“通交流、隔直流”的电容器叫隔直电容器，其电容一般较大，常串接在两级电路之间，以使电流中的交流成分通过。

（2）通高频、阻低频．在电子技术中，从某一装置输出的交流常既有高频成分，又有低频成分，若在下一级电路的输入端并联一个电容器，就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置。

三、电阻、电感和电容的区别

电阻、电感线圈和电容器在交流电路中所起的作用不同，电阻对所有电流阻碍作用相同，其结果是电能转化为内能。电感线圈（其内阻不计）和电容器对交流的阻碍作用与频率有关，其结果是使电场能与磁场能相互转化。解决具体问题时切勿认为电感线圈L 总是“通直流，阻交流”，电容器C 总是“通交流，隔直流”，要考虑交变电流的频率高低，认真核对电感和电容所适用的条件。

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