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NTC热敏电阻:电容器充放电的特点及规律

发布时间:2017/12/11    访问人数:407次
  根据上面所得到的电容器的充放电时UC、IC的数据和曲线,可以归纳出几点很有实用价值的规律。

  ①电容器的充放电是需要时间的。这是由于电容器的充放电过程,实质是电容器上电荷的积累和消散的过程,由于电荷量的变化是需要时间的,所以充放电也是需要时间的。

  ②在充电的开始阶段,充电电流较大,u上升较快,随着的增长,充电电流逐渐减小,且u的上升速度变缓,而向着电源电压E趋近。从理论上来说,要使电容器完全充满,完成充电的全过程是需要无限长的时间的。但从中可以看到,在t=15s时,u=9.5V,已达到E的95%;在t=25s时,u=9.93V,实际上已经可以认为电容器基本上充满,充电过程已基本上结束。

  同样,在放电的开始阶段,电压UC及电流IC的变化也是较快的,而后期变的缓慢。在t=15s时,u=0.5V,仅为E的5%;在t=25s时,u=0.07V,此时可以认为电容器的电荷基本放光,完成了放电过程。

  总之,在分析实际问题时,可以认为电容器的充放电过程所需的时间是有限的。这就是说,对于上述实验电路,电容器自充、放电开始后15s~25s,从工程的观点看就完全可以认为充、放电已经结束。

  ③在电容器刚刚开始充电或刚刚开始放电的瞬间,电容器的端电压及贮存的电荷Q都将保持着充、放电开始之前的数值。例如,充电前电容器的电压u=0V,则开始充电的瞬间UC仍保持为0V;而放电前如果电容器的u=E,则放电开始瞬间仍保持为E。即电容器的端电压u在充、放电开始的瞬间是不能突变的,电容器的这一特点非常重要,必须牢记。
电容器充电过程

  充电过程即是电容器存储电荷的过程,当电容器与直流电源接通后,与电源正极相连的金属极板上的电荷便会在电场力的作用下,向与电源负极相连的金属极板跑去,使得与电源正极相连的金属极板失去电荷带正电,与电源负极相连的金属极板得到电荷带负电(两金属极板所带电荷大小相等,符号相反),电容器开始充电。

  在电路中,电荷的移动形成电流,由于同性电荷的排斥作用,使得电荷移动刚开始时,电流最大,之后逐渐减小;而电容器带电量在电荷移动开始最小,为零,在电荷移动过程中,带电量逐渐增加,两金属极板间电压逐渐增大,当其增大至与电源电压相等时,充电完毕,电流减小为零。
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