homechevron_rightУчебаchevron_rightФизика

Конденсатор в цепи постоянного тока

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

Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 (Unported)

Этот материал распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 (Unported). Это означает, что вы можете размещать этот контент на своем сайте или создавать на его основе собственный (в том числе и в коммерческих целях), при условии сохранения оригинального лицензионного соглашения. Кроме того, Вы должны отметить автора этой работы, путем размещения HTML ссылки на оригинал работы https://planetcalc.ru/1980/. Пожалуйста оставьте без изменения все ссылки на других авторов данной работы или работы, на основе которой создана данная работа (если таковые имеются в спроводительном тексте).

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

PLANETCALC, Заряд конденсатора от источника постоянной ЭДС

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
 



PLANETCALC, Разряд конденсатора через сопротивление

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
 



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

Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 (Unported) PLANETCALC, Конденсатор в цепи постоянного тока

Комментарии

Внимание: сервер находится на обслуживании. Некоторые функции могут работать не так, как ожидается.