Как рассчитать время зарядки конденсатора
Перейти к содержимому

Как рассчитать время зарядки конденсатора

  • автор:

Калькулятор RC цепи на постоянном токе: Заряд и Разряд

Если в электрической цепи, состоящей из параллельно соединенных емкости и сопротивления, подключить источник постоянного напряжения U, в цепи пойдёт ток, который будет заряжать конденсатор. Напряжение на выводах конденсатора подчиняется экспоненциальному закону и будет увеличиваться от нуля до значения Uс, а ток экспоненциально уменьшаться.

Время заряда, численно равное произведению RC, называется постоянной времени RC цепи и обозначается греческой буквой τ (тау).
Значения для 1τ, 3τ, 5τ считаются константами и обознают соответственно, что конденсатор зарядится до 63%, 96%, 99% от значения источника напряжения. RC-цепи нашли широкое применения в качестве времязадающих элементов.

Заряженный конденсатор запасает энергию в виде электрического поля. Если полностью заряженный конденсатор включить в электрическую схему, состоящей из параллельно соединенных емкости и сопротивления,то он начнет разряжаться через сопротивление. Напряжение на выводах конденсатора подчиняется экспоненциальному закону и будет уменьшаться до нуля. Ток в цепи начнет уменьшаться так же экспоненциально, а скорость его уменьшения будет определяться постоянной времени τ, равной произведению RC.

За время=1τ(тау) напряжение на конденсаторе уменьшится до значения U/e, что составит 37% от U. RC-цепи нашли широкое применения в качестве времязадающих элементов.

Закон изменения напряжения на конденсаторе описывается формулой:

τ (тау) — постоянная времени RC-цепи(сек.); C — ёмкость, Ф; R — сопротивление, Ом.

e — математическая константа, приблизительно равная 2.718281828 (открыта Якобом Бернулли(1655-1705 г.))

Перемещайте ползунок
вдоль оси времени чтобы
узнать величину напряжения (U)
в точный временной интервал.

Обнаружили ошибку или неточность в работе калькулятора? Сообщите нам об этом.
Соблюдайте технику безопасности во время работы с электронными компонентами!

    • Магазины и оптовые отделы
    • Видео
    • Новости
    • Каталог брендов
    • Каталоги автозапчастей
    • Акции и спецпредложения
    • Калькуляторы
    • Обратная связь
    • История компании
    • «ЧИП и ДИП» сегодня
    • 28 лет в сфере e-com
    • Контактная информация
    • Реквизиты АО «ЧИП и ДИП»
    • Дистрибьюция
    • Планируете стать поставщиком?
    • Работа в «ЧИП и ДИП»
    • Как сделать заказ
    • Способы доставки
    • Способы оплаты
    • Состояние заказа
    • Редактирование заказа
    • Возврат и обмен товара
    • Для юридических лиц

    Время разряда конденсатора

    При разряде конденсатора через резистор, напряжение на нем спадает экспоненциально. Обычно используют постоянную времени RC цепи равную τ = R * C, определяющую время за которое напряжение на конденсаторе станет ~ 36,8% от напряжения на полностью заряженном конденсаторе.

    Онлайн калькулятор выше, позволяет найти:
    — Напряжение на конденсаторе при разряде по сопротивлению и емкости RC цепи, времени разряда и начальному напряжению на конденсаторе;
    — Время необходимое для разряда конденсатора до требуемого напряжения по сопротивлению и емкости RC цепи и начальному напряжению на конденсаторе.
    — Сопротивление или емкость RC цепи по напряжению на частично разряженном конденсаторе, времени заряда и начальному напряжению на конденсаторе.

    Конденсаторы являются важными элементами электрических цепей, которые могут хранить электрический заряд. Разряд конденсатора может происходить самопроизвольно, когда он не подключен к источнику питания, либо по команде, когда он подключен к разрядной цепи. В этой статье мы рассмотрим время разряда конденсатора и напряжение на конденсаторе в процессе разряда.

    Время разряда конденсатора зависит от его емкости и сопротивления цепи, в которую он подключен. Формула для вычисления времени разряда конденсатора выглядит следующим образом: t = RC, где t — время разряда конденсатора, R — сопротивление цепи, C — емкость конденсатора.

    Чтобы понять, как работает эта формула, рассмотрим пример. Предположим, что у нас есть конденсатор емкостью 10 мкФ и сопротивление цепи, в которую он подключен, равное 100 кОм. Чтобы вычислить время разряда конденсатора, мы можем использовать формулу RC: t = 10*10^-6 * 100*10^3 = 1 секунда. Таким образом, время разряда конденсатора составляет 1 секунду.

    Напряжение на конденсаторе в процессе разряда изменяется в соответствии с законом Ома. Формула для вычисления напряжения на конденсаторе в зависимости от времени выглядит следующим образом: Uc = Ee^(-t/RC), где Uc — напряжение на конденсаторе, E — начальное напряжение на конденсаторе, t — время разряда конденсатора, R — сопротивление цепи, C — емкость конденсатора.

    Чтобы проиллюстрировать эту формулу, рассмотрим пример. Предположим, что у нас есть конденсатор емкостью 10 мкФ, начальное напряжение на котором составляет 5 В. Конденсатор подключен к разрядной цепи с сопротивлением 100 кОм. Мы можем использовать формулу Uc = Ee^(-t/RC), чтобы вычислить напряжение на конденсаторе в зависимости от времени. Предположим, что мы разряжаем конденсатор в течение 2 секунд. Тогда мы можем вычислить напряжение на конденсаторе через каждые 0,5 секунды, используя формулу Uc = Ee^(-t/RC):
    — После 0,5 секунды: Uc = 5*e^(-0,5/(100000*0,00001))) = 2,27 В
    — После 1 секунды: Uc = 5*e^(-1/(100000*0,00001))) = 0,98 В
    — После 1,5 секунды: Uc = 5*e^(-1,5/(100000*0,00001))) = 0,23 В
    — После 2 секунд: Uc = 5*e^(-2/(100000*0,00001))) = 0,07 В

    Таким образом, напряжение на конденсаторе в процессе разряда уменьшается по мере того, как конденсатор разряжается, и приближается к нулю.

    В заключение, время разряда конденсатора и напряжение на конденсаторе в процессе разряда зависят от емкости конденсатора, сопротивления цепи и начального напряжения на конденсаторе. Формулы для вычисления времени разряда конденсатора и напряжения на конденсаторе позволяют узнать, как изменяется заряд и напряжение на конденсаторе в процессе разряда. Эти формулы находят широкое применение в электротехнике, электронике и других научных областях.
    Понравилась страница?
    Добавить в закладки
    Или поделиться!

    Время заряда конденсатора

    При заряде конденсатора через резистор, напряжение на нем возрастает экспоненциально. Обычно используют постоянную времени RC цепи равную \tau=R*C , определяющую время за которое напряжение на конденсаторе станет ~ 63,2% от приложенного к RC цепи.

    Онлайн калькулятор выше, позволяет найти:
    — Напряжение на конденсаторе при заряде по сопротивлению и емкости RC цепи, времени заряда и входному напряжению на RC цепи;
    — Время необходимое для заряда конденсатора до требуемого напряжения по сопротивлению и емкости RC цепи и входному напряжению на RC цепи.
    — Сопротивление или емкость RC цепи по напряжению на конденсаторе, времени заряда и входному напряжению на RC цепи.

    Конденсаторы — это электрические компоненты, способные хранить электрический заряд. Заряд конденсатора можно изменить, подключив его к источнику постоянного или переменного тока. В этой статье мы рассмотрим время заряда конденсатора и напряжение на конденсаторе в процессе зарядки.

    Время заряда конденсатора зависит от его емкости и сопротивления цепи, в которую он подключен. Формула для вычисления времени заряда конденсатора выглядит следующим образом: t = RC, где t — время заряда конденсатора, R — сопротивление цепи, C — емкость конденсатора.

    Чтобы понять, как работает эта формула, рассмотрим пример. Предположим, что у нас есть конденсатор емкостью 10 мкФ и сопротивление цепи, в которую он подключен, равное 100 кОм. Чтобы вычислить время заряда конденсатора, мы можем использовать формулу RC: t = 10*10^-6 * 100*10^3 = 1 секунда. Таким образом, время заряда конденсатора составляет 1 секунду.

    Напряжение на конденсаторе в процессе зарядки изменяется в соответствии с законом Ома. Формула для вычисления напряжения на конденсаторе в зависимости от времени выглядит следующим образом: Uc = E(1 — e^(-t/RC)), где Uc — напряжение на конденсаторе, E — электродвижущая сила источника, t — время заряда конденсатора, R — сопротивление цепи, C — емкость конденсатора.

    Чтобы проиллюстрировать эту формулу, рассмотрим пример. Предположим, что у нас есть конденсатор емкостью 10 мкФ и источник с электродвижущей силой 5 В. Конденсатор подключен к источнику через сопротивление 100 кОм. Мы можем использовать формулу Uc = E(1 — e^(-t/RC)), чтобы вычислить напряжение на конденсаторе в зависимости от времени. Предположим, что мы заряжаем конденсатор в течение 2 секунд. Тогда мы можем вычислить напряжение на конденсаторе через каждые 0,5 секунды, используя формулу Uc = E(1 — e^(-t/RC)):
    — После 0,5 секунды: Uc = 5*(1 — e^(-0,5/(100000*0,00001))) = 2,27 В
    — После 1 секунды: Uc = 5*(1 — e^(-1/(100000*0,00001))) = 3,88 В
    — После 1,5 секунды: Uc = 5*(1 — e^(-1,5/(100000*0,00001))) = 4,77 В
    — После 2 секунд: Uc = 5*(1 — e^(-2/(100000*0,00001))) = 4,98 В

    Таким образом, напряжение на конденсаторе в процессе зарядки увеличивается по мере того, как конденсатор заряжается, и приближается к электродвижущей силе источника.

    В заключение, время заряда конденсатора и напряжение на конденсаторе в процессе зарядки зависят от емкости конденсатора, сопротивления цепи и электродвижущей силы источника. Формулы для вычисления времени заряда конденсатора и напряжения на конденсаторе позволяют узнать, как изменяется заряд и напряжение на конденсаторе в процессе зарядки. Эти формулы находят широкое применение в электротехнике, электронике и других научных областях.
    Понравилась страница?
    Добавить в закладки
    Или поделиться!

    Конденсатор в цепи постоянного тока

    Калькуляторы рассчитывают параметры разрядки и зарядки конденсатора от источника постоянной ЭДС через сопротивление.

    Калькуляторы рассчитывают параметры разрядки и зарядки конденсатора от источника постоянной ЭДС через сопротивление. Формулы, по которым идет расчет, приведены под калькуляторами.

    Заряд конденсатора от источника постоянной ЭДС

    ЭДС источника, Вольт
    Сопротивление, Ом
    Емкость, микроФарад
    Время зарядки, миллисекунд
    Точность вычисления
    Знаков после запятой: 2
    Рассчитать
    Постоянная времени RC-цепи, миллисекунд
    Время зарядки конденсатора до 99.2%, миллисекунд
    Начальный ток, Ампер
    Максимальная рассеиваемая мощность, Ватт
    Напряжение на конденсаторе, Вольт
    Заряд на конденсаторе, микроКулон
    Энергия конденсатора, миллиДжоуль
    Работа, совершенная источником, миллиДжоуль
    Ссылка Сохранить Виджет

    Разряд конденсатора через сопротивление

    Начальное напряжение, В
    Начальное напряжение на конденсаторе, Вольт
    Сопротивление, Ом
    Емкость, микроФарад
    Время разрядки, миллисекунд
    Точность вычисления
    Знаков после запятой: 2
    Рассчитать
    Начальная энергия конденсатора, миллиДжоуль
    Начальный заряд конденсатора, микроКулон
    Постоянная времени RC-цепи, миллисекунд
    Начальный ток, Ампер
    Максимальная рассеиваемая мощность, Ватт
    Конечный заряд конденсатора, микроКулон
    Конечная энергия конденсатора, миллиДжоуль
    Конечное напряжение конденсатора, Вольт
    Ссылка Сохранить Виджет

    Понять приводимые ниже формулы поможет картинка, изображающая электрическую схему заряда конденсатора от источника постоянной ЭДС (батареи):

    capacitor.jpg

    Итак, при замыкании ключа К в цепи пойдет электрический ток, который будет приводить к заряду конденсатора.
    По закону Ома сумма напряжений на конденсаторе и резисторе равна ЭДС источника, таким образом:

    При этом заряд и сила тока зависят от времени. В начальный момент времени на конденсаторе нет заряда, сила тока максимальна, также как и максимальна мощность, рассеиваемая на резисторе.

    Во время зарядки конденсатора, напряжение на нем изменяется по закону

    называют постоянной времени RC-цепи или временем зарядки конденсатора.
    Вообще говоря, согласно уравнению выше, заряд конденсатора бесконечно долго стремится к величине ЭДС, поэтому для оценки времени заряда конденсатора используют величину
    — это время, за которое напряжение на конденсаторе достигнет значения 99,2% ЭДС.
    Заряд на конденсаторе:

    Энергия, запасенная в конденсаторе:

    Работа, выполненная источником ЭДС:

    Похожие публикации:
    1. В чем заключается испытание на медной пластине
    2. Какая деталь увеличивает изображение полученное от объектива
    3. Какие мк являются основами arduino
    4. Сгорела стиральная машина что делать

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *