Инженерные системы вашей квартиры и дома

 
   

Инженерное оборудование

Все статьи » Полезная информация

Заряд и разряд конденсатора

Заряд и разряд конденсатораПроцессы 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.

Схема электрической цепи с конденсатором

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

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.

Энергия источника и конденсатора

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.

Процесс разряда конденсатора

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:

как связано время протекания процесса (заряда или разряда) с степенью завершения процесса в процентах

Категории: Все статьи » Полезная информация

Другие близкие по теме статьи:

  • Как рассчитать параметры зарядного устройства для аккумулятора
  • Электронные измерительные приборы
  • Асинхронный двигатель в режиме генератора
  • Регулятор оборотов двигателя электроинструмента - схема и принцип работы
  • Продлить жизнь лампочке - запросто!
  • Зарядное устройство на солнечных батареях


  • 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.





     

    Copyright © 2010 - 2018. Ingsvd.ru
    Копирование, размножение, распространение, перепечатка (целиком или частично) запрещено.

    Ремонт квартиры своими руками