电容的选取
電容的選取
電容在電路中實際要承受的電壓不能超過它的耐壓值。在濾波電路中，電容的耐壓值不要小于交流有效值的1.42倍。使用電解電容的時候，還要注意正負極不要接反。? 不同電路應該選用不同種類的電容。揩振回路可以選用云母、高頻陶瓷電容，隔直流可以選用紙介、滌綸、云母、電解、陶瓷等電容，濾波可以選用電解電容，旁路可以選用滌綸、紙介、陶瓷、電解等電容。?????
電容在裝入電路前要檢查它有沒有短路、斷路和漏電等現象，并且核對它的電容值。安裝的時候，要使電容的類別、容量、耐壓等符號容易看到，以便核實。
電容的原理
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在電子線路中，電容用來通過交流而阻隔直流，也用來存儲和釋放電荷以充當濾波器，平滑輸出脈動信號。小容量的電容，通常在高頻電路中使用，如收音機、發射機和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲電荷用。而且還有一個特點，一般1μF以上的電容均為電解電容，而1μF以下的電容多為瓷片電容，當然也有其他的，比如獨石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個鋁殼，里面充滿了電解質，并引出兩個電極，作為正（+）、負（-）極，與其它電容器不同，它們在電路中的極性不能接錯，而其他電容則沒有極性。
把電容器的兩個電極分別接在電源的正、負極上，過一會兒即使把電源斷開，兩個引腳間仍然會有殘留電壓（學了以后的教程，可以用萬用表觀察），我們說電容器儲存了電荷。電容器極板間建立起電壓，積蓄起電能，這個過程稱為電容器的充電。充好電的電容器兩端有一定的電壓。電容器儲存的電荷向電路釋放的過程，稱為電容器的放電。??
舉一個現實生活中的例子，我們看到市售的整流電源在拔下插頭后，上面的發光二極管還會繼續亮一會兒，然后逐漸熄滅，就是因為里面的電容事先存儲了電能，然后釋放。當然這個電容原本是用作濾波的。至于電容濾波，不知你有沒有用整流電源聽隨身聽的經歷，一般低質的電源由于廠家出于節約成本考慮使用了較小容量的濾波電容，造成耳機中有嗡嗡聲。這時可以在電源兩端并接上一個較大容量的電解電容（1000μF，注意正極接正極），一般可以改善效果。發燒友制作HiFi音響，都要用至少1萬微法以上的電容器來濾波，濾波電容越大，輸出的電壓波形越接近直流，而且大電容的儲能作用，使得突發的大信號到來時，電路有足夠的能量轉換為強勁有力的音頻輸出。這時，大電容的作用有點像水庫，使得原來洶涌的水流平滑地輸出，并可以保證下游大量用水時的供應。??????
電子電路中，只有在電容器充電過程中，才有電流流過，充電過程結束后，電容器是不能通過直流電的，在電路中起著“隔直流”的作用。電路中，電容器常被用作耦合、旁路、濾波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。那么交流電為什么能夠通過電容器呢？我們先來看看交流電的特點。交流電不僅方向往復交變，它的大小也在按規律變化。電容器接在交流電源上，電容器連續地充電、放電，電路中就會流過與交流電變化規律一致的充電電流和放電電流
電容器的選用涉及到很多問題。首先是耐壓的問題。加在一個電容器的兩端的電壓超過
了它的額定電壓，電容器就會被擊穿損壞。一般電解電容的耐壓分檔為6.3V，10V，16V，25V，50V等。電子論壇 電容充放電時間的計算電容充放電時間的計算電容充放電時間的。
計算電容充放電時間的計算
1.?? L、C元件稱為“慣性元件”，即電感中的電流、電容器兩端的電壓，都有一定的“電慣性”，不能突然變化。充放電時間，不光與L、C的容量有關，還與充/放電電路中的電阻R有關。“1UF電容它的充放電時間是多長？”，不講電阻，就不能回答。?
?RC電路的時間常數：τ=RC??
?充電時，uc=U×[1-e^(-t/τ)]? U是電源電壓
放電時，uc=Uo×e^(-t/τ)??? Uo是放電前電容上電壓
?RL電路的時間常數：τ=L/R??
?LC電路接直流，i=Io[1-e^(-t/τ)]? Io是最終穩定電流???
?LC電路的短路，i=Io×e^(-t/τ)]?? Io是短路前L中電流???
2.?? 設V0 為電容上的初始電壓值；???
?V1 為電容最終可充到或放到的電壓值；???
?Vt 為t時刻電容上的電壓值。則:
?Vt=V0 +（V1-V0）× [1-exp(-t/RC)]? 或? t = RC × Ln[(V1 - V0)/(V1 - Vt)]?
例如，電壓為E的電池通過R向初值為0的電容C充電,V0=0，V1=E，故充到t時刻電容上的電壓為：? Vt=E × [1-exp(-t/RC)]?
再如，初始電壓為E的電容C通過R放電 , V0=E，V1=0，故放到t時刻電容上的電壓為：? Vt=E × exp(-t/RC)?
又如，初值為1/3Vcc的電容C通過R充電，充電終值為Vcc，問充到2/3Vcc需要的時間是多少？
V0=Vcc/3，V1=Vcc,Vt=2*Vcc/3，故 t=RC × Ln[(1-1/3)/(1-2/3)]=RC × Ln2 =0.693RC? 注：以上exp()表示以e為底的指數函數；Ln()是e為底的對數函數??
3.?? 提供一個恒流充放電的常用公式：⊿Vc=I*⊿t/C.再提供一個電容充電的常用公式：Vc=E(1-e-(t/R*C))。RC電路充電公式Vc=E(1-e-(t/R*C))中的：-(t/R*C)是e的負指數項 。 關于用于延時的電容用怎么樣的電容比較好，不能一概而論，具體情況具體分析。實際電容附加有并聯絕緣電阻，串聯引線電感和引線電阻。還有更復雜的模式--引起吸附效應等等。供參考。?????
?E是一個電壓源的幅度，通過一個開關的閉合，形成一個階躍信號并通過電阻R對電容C進行充電。E也可以是一個幅度從0V低電平變化到高電平幅度的連續脈沖信號的高電平幅度。電容兩端電壓Vc隨時間的變化規律為充電公式Vc=E(1-e-(t/R*C))。其中的：-(t/R*C)是e的負指數項，這里沒能表現出來，需要特別注意。式中的t是時間變量，小e是自然指數項。舉例來說：當t=0時，e的0次方為1，算出Vc等于0V。符合電容兩端電壓不能突變的規律。對于恒流充放電的常用公式：⊿Vc=I*⊿t/C，其出自公式：Vc=Q/C=I*t/C。舉例來說：設C=1000uF,I為1A電流幅度的恒流源（即：其輸出幅度不隨輸出電壓變化）給電容充電或放電，根據公式可看出，電容電壓隨時間線性增加或減少，
很多三角波或鋸齒波就是這樣產生的。根據所設數值與公式可以算出，電容電壓的變化速率為1V/mS。這表示可以用5mS的時間獲得5V的電容電壓變化；換句話說，已知Vc變化了2V，可推算出，經歷了2mS的時間歷程。當然在這個關系式中的C和I也都可以是變量或參考量。詳細情況可參考相關的教材看看。供參考。?????????
4. ???首先設電容器極板在t時刻的電荷量為q,極板間的電壓為u.,根據回路電壓方程可得：????? U-u=IR（I表示電流），
又因為u=q/C,I=dq/dt(這兒的d表示微分哦)，
代入后得到： U-q/C=R*dq/dt,
也就是Rdq/(U-q/C)=dt,然后兩邊求不定積分，并利用初始條件：t=0,q=0就得到q=CU【1-e^ -t/(RC)】這就是電容器極板上的電荷隨時間t的變化關系函數。順便指出，電工學上常把RC稱為時間常數。
相應地，利用u=q/C,立即得到極板電壓隨時間變化的函數
u=U【1-e^ -t/(RC)】。從得到的公式看，只有當時間t趨向無窮大時，極板上的電荷和電壓才達到穩定，充電才算結束。
但在實際問題中，由于1-e ^-t/(RC)很快趨向1，故經過很短的一段時間后，電容器極板間電荷和電壓的變化已經微乎其微，即使我們用靈敏度很高的電學儀器也察覺不出來q和u在微小地變化，所以這時可以認為已達到平衡，充電結束。
舉個實際例子吧，假定U=10伏，C=1皮法，R=100歐，利用我們推導的公式可以算出，經過t=4.6*10^(-10)秒后，極板電壓已經達到了9.9伏。真可謂是風馳電掣的一剎那。
6.?? 請教一個串連的請教一個串連的請教一個串連的請教一個串連的RCRCRCRC電路電容充放電的時間怎么算電路電容充放電的時間怎么算電路電容充放電的時間怎么算電路電容充放電的時間怎么算？？？？？？？？?
?2010-3-25 21:34 提問者：17341302423 |瀏覽次數：3375次 請教下各位大哥。。一個10uF電容和一個10K的電阻串連在一個+5V的直流電池里，如何計算這個電容充放電的時間？？麻煩指導指導。。謝謝? 2010-3-25 22:38 最佳答案最佳答案最佳答案最佳答案 RC回路充放電時間的推導過程需要用高等數學，簡單的方法只要記住RC回路的時間常數τ=R×C，在充電時，每過一個τ的時間，電容器上電壓就上升（1-1/e）約等于0.632倍的電源電壓與電容器電壓之差；放電時相反。 如C=10μF，R=10k，則τ=10e-6×10e3=0.1s 在初始狀態Uc=0時，接通電源，則過0.1s（1τ）時，電容器上電壓Uc為0+（1-0）×0.632=0.632倍電源電壓U，到0.2s（2τ）時，Uc為0.632+（1-0.632）×0.632=0.865倍U……以此類推，直到t=∞時，Uc=U。放電時同樣運用，只是初始狀態不同，初始狀態Uc=U。
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電容的充電時間?? T=R*C*（log(U/E)/log(e)) R是電容充電途徑中的電阻，U是電容要充到的電壓值，（U≤E），E是充電電壓，e是常數 放電時間：上面公式中的U/E改為（1-U/E），U為放電的最終電壓，R是放電回路中的電阻,你直接計算就可以了
充電與放電的計算方法一樣，只介紹充電的計算方法吧。先求充電時間常數Tc，Tc=RC,Tc單位是秒，R的單位是歐，C的單位是法，你上述的時間常數是10UF*10K=0.1秒，理論認為電容充電達到充電電壓要無限長的時間，一般電容充電時間到3Tc時電壓即可達到0.95E，也就是說上述電路用10K的電阻給10UF的電容充電，0.3秒時電容電壓已達4.75伏。 0 |評論? 2010-3-29 12:56yimingren12|一級 如果是簡單的RC電路的話，可以用微積分進行推導：CU＝Q；兩邊取微分：C＊du＝dQ；由歐姆定律：dQ／dt＝U／R；兩邊積分可得：t＝CR＊ln（U／Uo）．充電的話類推就可以了,自己推下才會有感覺的
電容充電放電時間計算公式： 設，V0 為電容上的初始電壓值；????
Vu 為電容充滿終止電壓值；???? Vt 為任意時刻t，電容上的電壓值。
則，Vt=V0+（Vu-V0）* [1-exp(-t/RC)]?
如果，電壓為E的電池通過電阻R向初值為0的電容C充電 V0=0，充電極限Vu=E， 故，任意時刻t，電容上的電壓為：???? Vt=E*[1-exp(-t/RC)]?????
? t=RCLn[E/(E-Vt)] 如果已知某時刻電容上的電壓Vt，根據常數可以計算出時間t。 公式涵義： 完全充滿，Vt接近E，時間無窮大；
當t= RC時，電容電壓=0.63E；
當t= 2RC時，電容電壓=0.86E；
當t= 3RC時，電容電壓=0.95E；
當t= 4RC時，電容電壓=0.98E；
當t= 5RC時，電容電壓=0.99E； 可見，經過3~5個RC后，充電過程基本結束。? 放電時間計算： 初始電壓為E的電容C通過R放電 V0=E，Vu=0，故電容器放電，任意時刻t，電容上的電壓為：???
?Vt=E*exp(-t/RC)??????? t=RCLn[E/Vt]
?以上exp()表示以e為底的指數；Ln()是e為底的對數
此文章只是個人交流，學術有限！不足之處，望各位愛好者批評指正！
總結
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