Не пропустите новые обзоры, статьи и эксклюзивные материалы! Подпишитесь на наш
Telegram-канал:Инженерное дело
Процессы заряда и разряда конденсатора имеют важное значение, как в цепях переменного тока, так и в цепях постоянного тока, а также в различных электрических преобразователях, в частности в импульсных преобразователях, и в цепях управления различными электронными устройствами.
При подключении разряженного конденсатора к источнику постоянной ЭДС, начнется процесс заряда конденсатора, поскольку ЭДС источника станет совершать работу, перемещая электрический заряд с одной обкладки конденсатора на другую.
Этот процесс заряда не может быть мгновенным, и время его протекания напрямую зависит как от электроемкости конденсатора C, так и от сопротивления зарядной цепи R, по которой устремлен зарядный ток I.
Таким образом, для каждого C и R имеет место своя константа R*C, измеряющаяся в секундах, называемая постоянной времени, и в общем случае не зависящая от ЭДС источника.
Процесс заряда протекает по экспоненте, поскольку напряжение между обкладками конденсатора возрастает, а зарядный ток через сопротивление зарядной цепи R, соответственно уменьшается, Величина RC показывает, через какой промежуток времени после начала процесса зарядки, напряжение на конденсаторе увеличивается в e = 2,72 раза. Для определения точного значения напряжения на конденсаторе при его зарядке, применяется формула:
Важно заметить, что выделяющееся при зарядке конденсатора количество теплоты не зависит о сопротивления зарядной цепи и точно равно энергии конденсатора. Это значит, что ровно половина затраченной источником энергии переходит в энергию электрического поля в конденсаторе, а вторая ее половина - в тепловую энергию, выделяющуюся в зарядной цепи R. Так происходит независимо от значений емкости и сопротивления.
Если теперь заряженный конденсатор C подключить к резистору R, то начнется процесс разрядки конденсатора через резистор. Этот процесс также будет протекать по экспоненте, и смысл константы RC-цепи теперь - через какой промежуток времени после начала процесса разрядки, напряжение на конденсаторе уменьшится в e = 2,72 раза.
Для точного определения значения напряжения на конденсаторе в процессе его разрядки, в конкретный момент времени, применяется формула:
Строго говоря, как время зарядки, так и время разрядки конденсатора до нуля, описываемые приведенными уравнениями, равно бесконечности. Этот парадокс исключается принятием во внимание дискретности электрического заряда. К тому же заряд конденсатора, подключенного к источнику, с течением времени флуктуирует, поэтому рассматриваемое уравнение описывает лишь некоторые усредненные характеристики процесса. Удобно помнить, однако, как связано время протекания процесса (заряда или разряда) с степенью завершения процесса в процентах:
Не пропустите новые статьи, увлекательные материалы и актуальные технологические новости! Переходите
по ссылке и подпишитесь на наш Telegram-канал "Инженерное дело" и будьте в курсе инноваций в мире инженерии. Развивайтесь вместе с нами!
Просмотров
статьи Заряд и разряд конденсатора: 55405
Полезное
Приветствуем вас на Ingsvd.ru ! Здесь
вы найдете ответы на все вопросы по устройству, организации, монтажу и
обслуживанию инженерных систем вашей квартиры и дома.
Наша миссия - помочь людям создать комфортное и безопасное жилище, используя современные технологии и инженерные системы. Мы верим, что доступная информация - это первый шаг к улучшению качества жизни и комфортного проживания в доме или квартире.
Процессы заряда и разряда конденсатора имеют важное значение, как в цепях переменного тока, так и в цепях постоянного тока, а также в различных электрических преобразователях, в частности в импульсных преобразователях, и в цепях управления различными электронными устройствами.
