RC時間常數
發布時間:2013/10/27 13:17:49 訪問次數:3198
在實際應用中,一個電路中不可能只有電容,U3770B而沒有電阻。它可能是導線的小電阻,或者也可能是有意設計的一個電阻。正因為如此,所以在考慮電容器的充電、放電性質時,必須同時考慮與之相關的串聯電阻。電阻引入了電容器的充、放電中的時間因素。
當電容器通過一個電阻進行充放電時,必須有一定的時間才能充滿電或者放完電。而電容器上的電壓不會瞬變,因為必須有一定的時間才能將電荷從一點移動到另一點。串聯RC電路的時間常數決定了電容器充電或放電的速率。
RC時間常數是一個固定的時間間隔,它等于串聯RC電路中的電阻與電容的乘積。
當電阻的單位為Q、電容的單位為F時,時間常數的單位為s,用符號r來表示。時間常數的公式為
r =RC (9.12)
回想一下,電流取決于在給定的時間內移動的電荷數量。當電阻增加時,充電電流降低,這樣就增加了電容器的充電時間。當電容增加時,電荷數量增加,這樣在同樣的電流下,就需要更多的時問為電容器充電。
當在兩個電壓之間對一個電容器進行充電或者放電時,在一個時間常數內,電容器上的電荷大約變化電位差的63%。在一個時間常數內,一個未充電的電容器可以充電到其充滿電后的電壓的大約63%。當一個充滿電的電容器放電時,在一個時間常數內,它的電壓會下降到其初始電壓的大約100%-63%=37%。這種變化也符合63%的變化。
充電和放電曲線
電容器的充電和放電遵循一種非線性的曲線,如圖9.31所示。在這些圖形中,給出了在每個時間常數間隔內的近似滿電荷百分比。這種典型的曲線遵循一個嚴格的數學公式,并稱之為指數曲線。充電曲線是一個升指數,而放電曲線是一個降指數。達到終止電壓的99%(可以認為100%)需要占用5倍時間常數。通常將這個5倍時間常數間隔看作是一個電容器完全充電或是完全放電的時間,并稱之為過渡時間。
在實際應用中,一個電路中不可能只有電容,U3770B而沒有電阻。它可能是導線的小電阻,或者也可能是有意設計的一個電阻。正因為如此,所以在考慮電容器的充電、放電性質時,必須同時考慮與之相關的串聯電阻。電阻引入了電容器的充、放電中的時間因素。
當電容器通過一個電阻進行充放電時,必須有一定的時間才能充滿電或者放完電。而電容器上的電壓不會瞬變,因為必須有一定的時間才能將電荷從一點移動到另一點。串聯RC電路的時間常數決定了電容器充電或放電的速率。
RC時間常數是一個固定的時間間隔,它等于串聯RC電路中的電阻與電容的乘積。
當電阻的單位為Q、電容的單位為F時,時間常數的單位為s,用符號r來表示。時間常數的公式為
r =RC (9.12)
回想一下,電流取決于在給定的時間內移動的電荷數量。當電阻增加時,充電電流降低,這樣就增加了電容器的充電時間。當電容增加時,電荷數量增加,這樣在同樣的電流下,就需要更多的時問為電容器充電。
當在兩個電壓之間對一個電容器進行充電或者放電時,在一個時間常數內,電容器上的電荷大約變化電位差的63%。在一個時間常數內,一個未充電的電容器可以充電到其充滿電后的電壓的大約63%。當一個充滿電的電容器放電時,在一個時間常數內,它的電壓會下降到其初始電壓的大約100%-63%=37%。這種變化也符合63%的變化。
充電和放電曲線
電容器的充電和放電遵循一種非線性的曲線,如圖9.31所示。在這些圖形中,給出了在每個時間常數間隔內的近似滿電荷百分比。這種典型的曲線遵循一個嚴格的數學公式,并稱之為指數曲線。充電曲線是一個升指數,而放電曲線是一個降指數。達到終止電壓的99%(可以認為100%)需要占用5倍時間常數。通常將這個5倍時間常數間隔看作是一個電容器完全充電或是完全放電的時間,并稱之為過渡時間。
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