电容充放电公式详细解释

生活经验019

本文目录

  1. 电容放电公式?
  2. 电容带负载放电公式?
  3. lc电容充电公式?
  4. 低压电容充放电计算公式?
  5. 如何计算电容器释放的能量?

电容放电公式?

电容放电是指将带电电容器释放其储存的电荷的过程。其电压随时间的变化规律可以用电容放电公式来描述。根据基本电学公式,电容放电公式如下:

V(t) = V0 * exp(-t/RC)

电容充放电公式详细解释,第1张

其中,V(t)表示时间为t时电容器两端的电压;V0表示电容器初始电压;R为电容器两端串联的电阻的阻值,单位为欧姆;C为电容器的电容值,单位为法拉。

这个公式说明,电容放电的电压随时间的指数函数降低,在时间趋近于无穷大的时候,电压降至0V。公式中RC的积称为时间常数,它表示电容器的放电速度,电容器的电压可以通过RC计算得到该时间常数内放电的百分比。

需要注意的是,电容放电过程中如果存在外部负载或者其他电路,则其放电行为会受到影响,电容放电公式只适用于理想电容器和电路。

电容带负载放电公式?

电容充电放电时间计算公式:设,V0为电容上的初始电压值;Vu为电容充满终止电压值;Vt为任意时刻t,电容上的电压值。则,Vt=V0+(Vu-V0)*[1-exp(-t/RC)]如果,电压为E的电池通过电阻R向初值为0的电容C充电V0=0,充电极限Vu=E,故,任意时刻t,电容上的电压为:Vt=E*[1-exp(-t/RC)]t=RCLn[E/(E-Vt)]如果已知某时刻电容上的电压Vt,根据常数可以计算出时间t。

公式涵义:完全充满,Vt接近E,时间无穷大;当t=RC时,电容电压=0.63E;当t=2RC时,电容电压=0.86E;当t=3RC时,电容电压=0.95E;当t=4RC时,电容电压=0.98E;当t=5RC时,电容电压=0.99E;可见,经过3~5个RC后,充电过程基本结束。放电时间计算:初始电压为E的电容C通过R放电V0=E,Vu=0,故电容器放电,任意时刻t,电容上的电压为:Vt=E*exp(-t/RC)t=RCLn[E/Vt]以上exp()表示以e为底的指数;Ln()是e为底的对数。

lc电容充电公式?

电容充放电时间计算公式

设,V0 为电容上的初始电压值;V1 为电容zui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)]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为底的对数函数

低压电容充放电计算公式?

电容的串并联容量公式-电容器的串并联分压公式

1.串联公式:C = C1*C2/(C1 + C2)

2.并联公式C = C1+C2+C3

补充部分:

串联分压比—— V1 = C2/(C1 + C2)*V ........电容越大分得电压越小,交流直流条件下均如此

并联分流比—— I1 = C1/(C1 + C2)*I ........电容越大通过的电流越大,当然,这是交流条件下

一个大的电容上并联一个小电容

大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作,这就导致了大电容的分布电感比较大(也叫等效串联电感,英文简称ESL)。

电感对高频信号的阻抗是很大的,所以,大电容的高频性能不好。而一些小容量电容则刚刚相反,由于容量小,因此体积可以做得很小(缩短了引线,就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的),而且常使用平板电容的结构,这样小容量电容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故,对低频信号的阻抗大。

所以,如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的式。

常使用的小电容为 0.1uF的CBB电容较好(瓷片电容也行),当频率更高时,还可并联更小的电容,例如几pF,几百pF的。而在数字电路中,一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地(这个电容叫做退耦电容,当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好),因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波就可以了。

如何计算电容器释放的能量?

公式:u=q/c,

所以,电荷量q=u*c=2v*0.1×10^-6法拉=2×10^-7库。