homechevron_rightУчебаchevron_rightФизика

Конденсатор в цепи постоянного тока

Калькуляторы рассчитывают параметры разрядки и зарядки конденсатора от источника постоянной ЭДС через сопротивление.

Эта страница существует благодаря следующим персонам

Калькуляторы рассчитывают параметры разрядки и зарядки конденсатора от источника постоянной ЭДС через сопротивление. Формулы, по которым идет расчет, приведены под калькуляторами.

Создано на PLANETCALC

Заряд конденсатора от источника постоянной ЭДС

Знаков после запятой: 2
Постоянная времени RC-цепи, миллисекунд
 
Время зарядки конденсатора до 99.2%, миллисекунд
 
Начальный ток, Ампер
 
Максимальная рассеиваемая мощность, Ватт
 
Напряжение на конденсаторе, Вольт
 
Заряд на конденсаторе, микроКулон
 
Энергия конденсатора, миллиДжоуль
 
Работа, совершенная источником, миллиДжоуль
 
Расчет можно сохранить, чтобы использовать в другой раз или поделиться с друзьями.



Создано на PLANETCALC

Разряд конденсатора через сопротивление

Начальное напряжение на конденсаторе, Вольт

Знаков после запятой: 2
Начальная энергия конденсатора, миллиДжоуль
 
Начальный заряд конденсатора, микроКулон
 
Постоянная времени RC-цепи, миллисекунд
 
Начальный ток, Ампер
 
Максимальная рассеиваемая мощность, Ватт
 
Конечный заряд конденсатора, микроКулон
 
Конечная энергия конденсатора, миллиДжоуль
 
Конечное напряжение конденсатора, Вольт
 
Расчет можно сохранить, чтобы использовать в другой раз или поделиться с друзьями.



Понять приводимые ниже формулы поможет картинка, изображающая электрическую схему заряда конденсатора от источника постоянной ЭДС (батареи):

capacitor.jpg



Итак, при замыкании ключа К в цепи пойдет электрический ток, который будет приводить к заряду конденсатора.
По закону Ома сумма напряжений на конденсаторе и резисторе равна ЭДС источника, таким образом:
\epsilon=IR+\frac{q}{C}
При этом заряд и сила тока зависят от времени. В начальный момент времени на конденсаторе нет заряда, сила тока максимальна, также как и максимальна мощность, рассеиваемая на резисторе.
I=\frac{\epsilon}{R}, P=I^2R
Во время зарядки конденсатора, напряжение на нем изменяется по закону
V(t)=\epsilon(1-e^{-\frac{t}{RC}})
где величину
\tau=RC
называют постоянной времени RC-цепи или временем зарядки конденсатора.
Вообще говоря, согласно уравнению выше, заряд конденсатора бесконечно долго стремится к величине ЭДС, поэтому для оценки времени заряда конденсатора используют величину
5\tau — это время, за которое напряжение на конденсаторе достигнет значения 99,2% ЭДС.
Заряд на конденсаторе:
Q=CV
Энергия, запасенная в конденсаторе:
W=\frac{Q^2}{2C}
Работа, выполненная источником ЭДС:
A=Q\epsilon

Комментарии