要解决这个问题首先要建立一个简单的充电放电电路,如下图:
电路两端输入电压为Ui(t),电阻R两端电压为UR(t),电容R两端电压为Uc(t),参考方向如上图所示。先来计算一个充电的过程:
首先分析电路的电压和电流,有:
将第一个式子带进第二个式子,得到如下:
由初试条件t=0-时,Uc=0,解出这个微分方程得:
这样就可以画出充电过程中,电容两端电压的变化情况:
同理,用同样的方法可以得出放电过程中,电容两端电压的变化情况:
由公式q=c*Uc,可以得出,电容中的电荷量与电容两端电压呈线性关系,因此,在充放电过程中,电容中电荷量与电容两端的电压变化趋势是一致的。
因此,在充放电过程中,电荷的变化会改变充电时间,而且会改变瞬时的充电速率。
同时,如果改变电荷过大,会出现电容两端电压过大而击穿电容。
由C=Q/U Q=CU
电容器充电时,电容器两端电压增大,电量增加
电容器放电时,电容器两端电压减小,电量减少
由C=Q/U与Q=CU:
当电容器充电时,电容器两端的电压增大,所以电量增加
当电容器放电时,电容器两端的电压减小,所以电量减少
电容器的电荷量等于任一极板所电荷量的绝对值
电荷量增加 电容器充电
电荷量减少 电容器放电
充电时电荷量增加,放电时电荷量减小。仅供参考。