MT25QU128ABA1ESE-0SIT电容器的放电过程

电容器的放电是指电容器的两个极板必须呈电中性,即:极板上不带剩余电荷。这一过程可以通过将两个极板短路的方法来完成。如图2.6-25(b)所示,将开关放于位置4,此时,负极板上的过量电子流向正极板,从而使异性电荷相互中和。在电容器放电的过程中,电介质中变形的电子轨道恢复到正常位置,并将存储的电能释放给电路。可见,电容器的一个重要特性就是:电容器不消耗电能。当电容器放电时,它将从电源中获得的电能重新释放出来。

RC串联电路的充放电过程

上面研究了纯电容电路的充放电过程c接下来我们将讨论在直流电路中,电容器与电阻联接后所呈现出的一些重要特性。

欧姆定律阐明:电阻两端的电压等于流过电阻的电流乘以电阻值。这表明电阻两端的电压仅在有电流流过电阻时产生。

电容器具有存储电荷的能力c、当电容器未被充电时,两个极板上的自由电子数量相同;当电容器被充电以后,一个极板上的自由电子数量多于另一个极板。通过两个极板上电子数量之差可以衡量电容器上的电荷数量。在充电过程中,电容器两端建立起了一个电压。当电容两端的电压等于电源电压时,充电过程结束。此时,电容器上的电荷量与电容量和端电压存在如下的关系:

Q=CU

式中:Q一电荷量,单位:库仑(C);

C一电容量,单位:法拉(F);

U一电压。单位:伏特(V)。

因此,电压越大,电容器上的电荷量就越多。

如图2.6-26所示,它是电容和电阻组成的分压器。在电源和RC串联电路之间接人开关s1和s2。当sl闭合时,电流沿顺时针方向从电源正极出发,经电容、电阻回到电源的负极。当电容器C两端电压充到电源电压时,充电结束。在电流开始流动的瞬间,电容器两端没有电压,电源电压全部降在电阻上。最初的充电电流为首。图2,6-26(b)画出了在这一时刻,电源电压}σ)、充电电流(rc)、电阻两端电压(饵)和电容两端电压(EFc)的瞬时值。

随着充电的继续,电容器两端的电压正比于电荷量的增加逐渐升高。电容器上的电压与电源电压的极性相反,这将使得两个电压相互抵消。由于电阻两端的电压ur=I′-yc,而电源电压σ是固定的.所以,随着电容两端电压(uc)的逐渐升高,电阻两端的电压和充电电流Ⅱc)逐渐减小。

当充电过程结束后,电容两端的电压等于电源电压。在这一时刻,电阻两端的电压为零,充电电流为零。

当同时断开s1、闭合S2时,如图2.6-26(a)所示。

放电电流(id)使电容器放电。曲于放电电流(ud丿与充电电流(ic)的方向相反,所以电阻上的电压极性与充电时相反。但是电压幅度以及变化的规律相同。在放电期间,电容两端的电压与电阻的电压大小相等,方向相反。电容器两端的电压从初始值开始下降,然后,缓慢地接近于零,如图2.6-26(c)所示。可见,电容器上的电压不能突变。