百度推广商桥网站上怎么去掉,app开发方式,在服务器网站上做跳转页面跳转,jquery网站开发平台RC充电原理
下图是一个常见的RC充电电路#xff1a;#xff08;假设R10K#xff0c;C100nF#xff09;
SW断开时#xff0c;这个电路处于断路状态#xff0c;C既没有充电也没有放电#xff1b;SW闭合时#xff0c;直流电源5V为电容C充电#xff1b;
充电时电容两端…RC充电原理
下图是一个常见的RC充电电路假设R10KC100nF
SW断开时这个电路处于断路状态C既没有充电也没有放电SW闭合时直流电源5V为电容C充电
充电时电容两端的电压与电流分析
电压SW刚刚闭合时C两端的电压为0V随着5V不断为C充电C两端的电压不断增大直到C充满电即C两端电压为5V时充电完成停止充电 电流SW刚刚闭合时充电电流最大为IU/R5V/10K0.5mA之后随着C左侧电压的升高电流不断减小直到C左端电压上升为5V时充电电流变为0充电完成停止充电
RC充电时间计算 t R × C × ln e V 1 − V 0 V 1 − V t tR\times C\times \ln_{e}{\frac{V1-V0}{V1-Vt} } tR×C×lneV1−VtV1−V0 其中 V1为电容能充到的最大电压 V0为充电前电容两端的电压 Vt为电容要充电达到的电压
eg电容从10%V1的电充到90%V1的电压所需要的时间为 t ∣ R × C × ln e V 1 − V 0 V 1 − V t ∣ ∣ 10 k Ω × 100 n F × ln e V 1 − 0.1 × V 1 V 1 − 0.9 × V 1 ∣ ∣ 1 × 1 0 − 3 × ln e 0.9 ∣ ≈ 1.053 m s t\left | R\times C\times \ln_{e}{\frac{V1-V0}{V1-Vt} } \right | \left | 10kΩ\times 100nF\times \ln_{e}{\frac{V1-0.1\times V1}{V1-0.9\times V1} }\right |\left |1\times 10^{-3} \times\ln_{e}{0.9}\right | ≈1.053ms t R×C×lneV1−VtV1−V0 10kΩ×100nF×lneV1−0.9×V1V1−0.1×V1 1×10−3×lne0.9 ≈1.053ms 另外还可以通过计算充放电时间常数来计算RC充满电的时间 τ R × C \tau R\times C τR×C 电容电压从0V开始充电时每经过一个充电时间常数电容的电压增加待充电电压的0.632电容的充放电曲线如下 由上图可以看出一般经过5个充放电时间常数的时间后电容基本上已经从0-99%充满电或者从100%-1%放完电
RC充电电路仿真
普通充电电路的仿真结果 由上图仿真结果可以看出
电压电容两端的电压蓝色线由0V逐渐升高直到充满电电容两端电压变为5V后稳定下来电流流过电容C的电流绿色线与流过电阻R的电流红色线是一致的开始时电流最大为5V/10K0.5mA之后充电电流逐渐减小直到充电完成后一直保持为0充电时间计算充放电时间常数为10K*100nF1ms经过5个充放电时间常数后即5ms后电容C充电完成 仿真结果与上面理论分析结果吻合
变种一充电电路的仿真结果
变种一在RC两端并联一个电阻进行仿真
由上图仿真结果可以看出
电压电容两端的电压蓝色线由0V逐渐升高直到充满电电容两端电压变为5V后稳定下来电流流过电容C的电流绿色线与流过电阻R的电流红色线是一致的开始时电流最大为5V/10K0.5mA之后充电电流逐渐减小直到充电完成后一直保持为0充电时间计算充放电时间常数为10K*100nF1ms经过5个充放电时间常数后即5ms后电容C充电完成并联电阻R2电流并联电阻的电流浅蓝色线一直为5V/10K0.5mA并联电阻R2电压并联电阻的电压粉色线一直为5V
并联电阻R2两端的电压差一直为5V流过并联电阻R2的电流也不变 电容两端电压会在电容的充电过程中发生变化是因为电容上端电压一直为5V下端在充电过程中有电流流过R1R1上有一定压减因此电容下端的电压发生变化导致电容两端电压不断变化 因此RC两端并联一个电阻R2不会影响流过R1的电流也就不会影响到电容的充电过程
仿真结果与上面理论分析结果吻合
因此变种一在RC两端并联电容并不会对充电电路造成影响
变种二充电电路的仿真结果
变种二在C两端并联一个电阻进行仿真
由上图仿真结果可以看出
电压电容两端的电压蓝色线由0V逐渐升高直到充满电电容两端电压变为2.5V后稳定下来电流流过电容C的电流绿色线开始时电流最大为5V/10K0.5mA之后充电电流逐渐减小直到充电完成后一直保持为0充电电阻R1电流并联电阻的电流浅蓝色线开始时电流最大为0.5mA充电过程中持续减小直到充电完成后一直保持为0.25mA并联电阻R2电流并联电阻的电流红色线开始时为0充电过程中持续增大直到充电完成后一直保持在0.25mA并联电阻R2电压并联电阻的电压与电容两端电压保持一致充电时间大约经过2.5ms后RC充电完成
并联电阻R2两端电压与电容两端电压一致保持一致开始时电容两端电压为0并联电阻两端电压也为0因此开始时并联电阻两端流过的电流为0之后不断为电容C充电两端电压持续增大因此并联电阻的电流也开始增大直到电阻完全充满电充满电后的稳定电压为2.5VR1与R2分压稳定后并联电阻的电流为2.5V/10K0.25mA 由于开始时并联电阻R2两端无压差R2流过的电流为0因此开始时5V先给电容充电流过R1的电流为5V/10K0.5mA之后再充电过程中电容两端电压增大流过R2的电流增大流过R1的电流减小直到充电完成后流过R1和R2的电流一致为5V/10K10K0.25mA 在电容两端并联电阻时电容实际充电电压会有所减少因为R1与R2分压C充满电时的电压有并联电容R2分压所得来决定因此固定R1时并联电容R2阻值越小C充电所需要的时间越少
仿真结果与上面理论分析结果吻合
因此变种二在C两端并联电容会减小电容充满电时的电压值也会减少充满电所需的时间
