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电容器充电过程

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解决时间 2021-12-21 02:29
电容器充电过程,保持与电源连接,板间电压不变。我一般都这样理解。但刚才看练习册,他是说充电过程,电容器所带电荷量增加,两极板间电压升高。这怎么理解,谢谢
最佳答案
充电过程电压时逐渐升高的,公式化的我就不说了,说点形象的。
这里说的电荷的增加指的是什么?就是电荷移动,电荷移动不就是电流吗?
电流对电容来说,电压时电荷累计而来的,也就是,电压是电流的积分,那么电流是多少?
假如你是那个电容,你会怎么做?
是不是看催得有多紧,这里也就是电压差(四声)多少?
电压差多少这个问题,当在非理想情况下(电源有内阻,充电路径有电阻,充电电流不能无穷大)也就变成了电流有多大的问题。电流有多大,也就是充的有多快。
可是如此反复到上一个问号,形成了一个递归问题,也就是充电电流决定了电容电压,电压又决定了电流。但是这看似悖论的关系中,其实时间是一去不复返的。所以当一个电路参数确定后,其电压电流关系也就确定了。如此理解电压与电流也就能和电容电压函数里那个“自身是自身的导数”的自然底数的幂联系起来了。

简单来说,充电既然说“过程”,那就不是一瞬间充好的。问题中第一句“电容器充电过程,保持与电源连接,板间电压不变”这里不是“板间”电压不变,而是电源电压不变。如果电源没内阻,电流可以无限大,那就一瞬间充好了,也别谈“过程”了,但实际不存在那样的情况。

但是这里要强调一点,我们讨论开始充电到充满电的稳态前这一过程,电容是不能作为开路的,因为它被充电,也就有电流流过。这个电流流过那个含有自然底数的纠结的函数,和这个电容本身的特性“电容量”,和外因“限流电阻”共同决定了电压的变化(也就是相对于时间的关系)

希望对你有所帮助
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两个互相平行靠近的金属极板(电容器),当两极板分别连接电池的正负极时, 电源开始对电容器充电, 极板上电荷越来越多,极板电压也不断上升,直到极板电压等于电池电压, 这个过程,如果你用电压表测量极板两端电压, 你会发现,充电过程,电压表指示值一直不停上升; 电容器充满电后,你把一只小灯泡接在两极板,电容器开始对灯泡放电,并可能点亮灯泡, 随着电容器不断放电,极板电荷越来越少,极板电压越来越低,灯泡也越来越暗,,, 直到完全熄灭,电容器内的电荷放完了。 电容器充电、放电过程可以用水池蓄水、放水打比仿。 电容器充电,电流流入电容器 电容器两端电压上升 电荷被储存在电容器中; 水池蓄水 水流流入水桶,水桶中的水位上升,水被储存在水桶中。 电容器放电,电流流出电容器 电容器两端电压下降 电容器中电荷被释放; 水池放水 水流流出水桶,水桶中的水位下降,水桶中的水被放出。
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