介紹電容與電壓電流的關係

2020-12-12 工控窩

兩塊平行的金屬極板就構成一個電容元件。在外電源的作用下,兩個極板上能分別存貯等量的異性電荷形成電場,貯存電能。

因此,電容元件是一種能聚集電荷,貯存電能的二端元件。

1、電容元件的定義:

兩片靠得很近,相互平行且大小相同的金屬板A、B,中間隔以絕緣介質就構成了一個平行板電容器。

電容器一個極板上儲存的電量q與電容器兩端電壓u的比值稱為電容器的電容量,用符號C表示。因此

當電壓u的單位為伏特(V),電量q的單位為庫侖(C)時,則電容量C的單位為法拉,符號為(F)。常用單位有微法(uF)、皮法(pF),它們間的關係是:

2、電容元件的伏安關係及儲能

上式表示,某一時刻電容元件上的電流與其兩端電壓在該時刻的變化率成正比,即電容元件上的電壓變化得愈快,電流也就愈大;當電容元件上加以直流電壓時,由於其變化率為零,電容電流則為零。

因此電容元件具有斷直流、通交流的作用。

上式說明,電容元件在某時刻t的電壓,不僅與該時刻的電流i(t)有關,而且與該時刻以前的所有電流有關。因此,電容元件是一種記憶元件,電容元件上的電壓記憶了該時刻之前所有電流作用的效果。

當電容元件的電壓、電流參考方向關聯時,它吸收的功率應為:

顯然:可正,表示電容被充電而儲存能量;可負,表示電容放電而釋放能量;可為零。

電容元件從t0到 t這段時間內吸收的能量為

假設uC(t0) = 0,即電容沒有初始儲能,則

上式說明,某一瞬時電容元件的儲能僅與電容大小及該時刻的電壓值有關,而與通過電容的電流大小無關。

相關焦點

  • 交流純電容電路中,電壓和電流與電容的關係
    本文主要介紹交流純電容電路中,電容的容抗、容量和頻率與電壓和電流的關係。電容容抗如果不考慮電容器本身存在的洩露電阻影響,可以認為電容器是一個純電容負載。當電容器兩端接在交流電壓上,在電壓由零增至最大的過程中,對電容器充電,將會產生充電電流。在電壓由最大值降低至零過程中,電容器放電,將會產生放電電流。如上圖所示。電容器在充電和放電的過程中,在電路中形成了電流。但是電容器存儲電荷的能力並不是無限制的,積有了電荷或積滿了電荷時,就會對電流表現出一種抗拒作用,這種抗拒作用稱為電容電抗,簡稱容抗。
  • 純電容電路定義_純電容電路電流與電壓的關係
    打開APP 純電容電路定義_純電容電路電流與電壓的關係 發表於 2018-02-27 11:39:23   例題:已知一電容C = 127 mF,外加正弦交流電壓
  • 純電容電路中的電壓、電流、功率
    電壓與電流的相位關係 將電容器接在交流電路中,由於外加電壓在不斷變化,電容器就不斷充電和放電,電路中就不斷有電流流過,即電容器具有通交流作用。電容器兩端的電壓是隨電荷的積累(即充電)而升高,隨電荷的釋放(即放電)而降低,由於電荷的積累和釋放需要一定時間,因此,電容器兩端的電壓變化必然滯後於電流的變化。設電容電壓uc接到電容C的兩端,電容上所積聚電荷的變化和電壓的變化成正比,即ΔQ=CΔu.
  • 電感中電流滯後於電壓,電容超前於電壓的原因
    拋開複雜的數學推理,可以作以下理解:本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201317.htm電感因感抗抑制電流增加,
  • 電容和電感的區別、電壓超前電流、電流超前電壓,傻傻分不清楚
    電容和電感,電壓超前電流,電流超前電壓都是我們經常聽到的。在電力行業,很多新入門的電工都搞不清楚這些都代表什麼意思,今天我們就倆具體分析和交流一下這幾個問題吧。一、電容1.電容的定義什麼是電容呢?其實它的構成很簡單,就是由兩塊金屬電極之間夾一塊絕緣電介質構成。當我們在這兩個金屬電極間施加一些電壓的時候,電極就會就會儲存到電荷。因此,我們所說的電容功能就是儲存電能,電容器就屬於儲能元件。
  • 電感元件電壓與電流的關係
    打開APP 電感元件電壓與電流的關係 網絡整理 發表於 2020-08-05 16:33:28   電感元件電壓與電流的關係
  • 電流,電壓,電阻,電容和電感
    但是由於這個定義太過於抽象,一些想像力不是很好的學生可能無法清楚地理解;下面以水流做比喻,假設我們把正電荷或者負電荷(如電子)放大到水分子那麼大,那麼當有誰從水管裡流過時,此時就形成了電流;但是實際情況下沒那麼誇張,電子在導線中的流動速度是以光速進行的!***電壓***
  • 電容紋波電流
    紋波電流 紋波電流或電壓是指的電流中的高次諧波成分,會帶來電流或電壓幅值的變化,可能導致擊穿,由於是交流成分,會在電容上發生耗散,如果電流的紋波成分過大,超過了電容的最大容許紋波電流,會導致電容燒毀。溫度是電解電容器件壽命的決定性因素,因此由紋波產生的熱損耗將成為電容壽命的一個關鍵參考因數。  在一些資料中將此二者稱做「漣波電流」和「漣波電壓」,其實就是 ripple current,ripple voltage。 含義即為電容器所能耐受紋波電流/電壓值。
  • 探討輸出電壓保持時間與電容容量的關係
    打開APP 探討輸出電壓保持時間與電容容量的關係 胡薇 發表於 2018-08-01 09:19:01 輸出電壓保持時間是指當電源迴路的輸入部被停止供電後,輸出電壓的保持時間。
  • 介紹電感與電壓電流的關係
    線圈的自感磁鏈與產生該磁鏈電流的比值叫做線圈的電感量(又稱自感量),簡稱電感,用符號L表示。因此(2-35)上式中,當磁鏈y 的單位為韋伯,電流的單位為安培,則電感L的單位為亨利,用符H表示。常用單位有毫亨(mH),微亨(μH),它們之間的關係是:2、電感元件的伏安關係及儲能上式表示,電感元件上某時刻的電壓與通過它的電流的變化率成正比,因此當電流恆定不變時,電壓為零。即電感有通直流,阻交流的作用。 式中iL(0) 是電感在t=0時的電流,稱為電感電流的初始值。
  • 電感電壓與電流的關係(大小/相位/頻率/數量關係)
    感抗Xl與電感L、頻率f成正比,因此電感線圈對高頻電流的阻礙作用很大,而對直流則可視作短路。還應該注意,感抗只是電壓與電流的幅值或有效值之比,而不是它們的瞬時值之比。 當線性電感元件的電壓電流取關聯參考方向,根據電磁感應定律與楞次定律,得到電壓與電流的關係
  • 電阻和電感串聯的正弦交流電路中,電壓與電流的關係
    所以我們在討論了純電阻、純電感和純電容的特殊電路之後,還需要進一步分析電阻和電感的串聯電路和有電容的並聯電路。在日光燈電路中,用萬用表交流檔測得燈管和整流器兩端的電壓各位UR和UL,如右圖所示。UR和UL電壓數值相加等於電源電壓U的數值,這是什麼原因呢?
  • 實驗:PN結電容與電壓的關係
    實驗:PN結電容與電壓的關係 廠商供稿 發表於 2019-11-25 14:30:51 作者:Doug Mercer、Antoniu Miclaus ADI公司
  • 法拉電容放電電流的計算
    超級電容可做成超級電容模組,適合高容量的需求。   缺點:   (1)目前超級電容的耐壓均不高。實際使用中過壓保護電路必不可少。有人經常將二個到多個超級電容串接來接入大電壓環境中。這種做法是不對的。因為隨著電容的漏電,而電容的品質又不盡相同,在後期多次的充放電後容易造成局部單元過充而擊穿的現象。
  • 動圖秒懂什麼是電壓電流的超前與滯後
    下圖是電感的,用紅色表示電壓,藍色表示電流。如果接上理想的直流電壓表、直流電流表,可以觀察到電壓的變化超前於電流,電流的變化滯後於電壓。時間增加時,縱坐標軸及時間原點會隨著波形一起往左移動。雖然波形反過來了,但電壓的變化仍然超前於電流,電流的變化仍然滯後於電壓。時間原點一直隨著波形往右方移動,函數圖中的縱坐標軸並未與橫坐標交於原點,交點所代表的時間一直在增加。如果不注意,超前滯後的判斷很容易出錯。
  • 正弦交流電阻電感串聯電路中電壓與電流的計算
    單一元件正弦交流電路   在交流供電系統中,各種電器設備的作用雖然各不相同,但是從分析電路中的電壓、電流和能量轉換角度來看,除發電機是電源以外,其餘設備可歸納為三類元件:電阻元件、電感元件和電容元件。
  • 具體的電路來分析電壓、電流和電阻三者之間的關係
    電阻是一個實實在在的物理元器件,通過歐姆定律我們可以知道,電壓、電流和電阻三者之間的關係,U=I*R。我們通過一個具體的電路來分析這三者之間的具體關係,請看下面的一張最簡單的電路圖。這個電路圖只有一個電源一個電阻和一些導線組成。當然這個電阻的阻值也可以通過用萬用表來直接測量。
  • 估計小電流系統線路對地電容的一種新方法解析
    0 引言 系統電容電流是調度和運行單位要了解的系統參數之一,是設計單位選擇補償設備的依據,故研究該項工作具有重要意義。目前,電容電流的測量方法主要有單相金屬接地法、相對地附加電容法及中性點附加電容法。 採用單相金屬接地法,易造成兩相對地短路及鐵磁諧振過電壓,危險性較大。
  • 一組動圖帶你搞懂電壓電流的超前滯後
    電壓電流的超前與滯後這個概念是相對於電流和電壓之間的關係而說的。下圖是電容的。電壓的變化滯後於電流,電流的變化超前於電壓。坐標系右方是未來,左方是過去。橫坐標是-ωt時,電容的電壓的變化仍然滯後於電流,電流的變化仍然超前於電壓。因為此坐標系左方是未來,而右方是過去。
  • 電解電容壽命紋波電流測試
    ★ 當U2為正半周並且數值大於電容兩端電壓Uc時,二極體D1和D3管導通,D2和D4管截止,電流一路流經負載電阻RL,另一路對電容C充電。開關電路中電容紋波電流分析  C1為buck電容,其充電時間受到低頻交流輸入影響,而放電時間則是受到開關管Q1的高頻影響。