⑴ 如何计算电容充满电所需要的时间
电容充电放电时间计算公式:
设,0 为电容上的初始电压值;
u 为电容充满终止电压值;
t 为任意时刻t,电容上的电压值。
则,
t=0+(u-0)* [1-exp(-t/RC)]
如果,电压为E的电池通过电阻R向初值为0的电容C充电
0=0,充电极限u=E,
故,任意时刻t,电容上的电压为:
t=E*[1-exp(-t/RC)]
t=RCLn[E/(E-t)]
如果已知某时刻电容上的电压t,根据常数可以计算出时间t。
公式涵义:
完全充满,t接近E,时间无穷大;
当t= RC时,电容电压=0.63E;
当t= 2RC时,电容电压=0.86E;
当t= 3RC时,电容电压=0.95E;
当t= 4RC时,电容电压=0.98E;
当t= 5RC时,电容电压=0.99E;
可见,经过3~5个RC后,充电过程基本结束。
放电时间计算:
初始电压为E的电容C通过R放电
0=E,u=0,故电容器放电,任意时刻t,电容上的电压为:
t=E*exp(-t/RC)
t=RCLn[E/t]
以上exp()表示以e为底的指数;Ln()是e为底的对数。
⑵ 电容通过电阻放电放电时间怎么计算呢
电容充放电时间计算公式
设,V0
为电容上的初始电压值;
V1
为电容最终可充到或放到的电压值;
Vt
为t时刻电容上的电压值。
则,
Vt="V0"+(V1-V0)*
[1-exp(-t/RC)]
或,
t
=
RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]
例如,电压为E的电池通过R向初值为0的电容C充电
V0=0,V1=E,故充到t时刻电容上的电压为:
Vt="E"*[1-exp(-t/RC)]
再如,初始电压为E的电容C通过R放电电容充放电时间计算公式
V0=E,V1=0,故放到t时刻电容上的电压为:
Vt="E"*exp(-t/RC)
又如,初值为1/3Vcc的电容C通过R充电,充电终值为
Vcc,问充到2/3Vcc需要的时间是多少?
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为底的指数函数;Ln()是e为底的对数函
⑶ 电容充电时间计算公式是什么
电容充电时间是t=-RCln(1-u/U)(单位分别是欧姆、法拉、伏)可得u=U×[1-e^(-t/RC)]把数代入就可以得出了。
作用
在直流电路中,电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏电荷的元件,也是最常用的电子元件之一。
这得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。
⑷ 电容如何计算充放电时间!
RC电路的时间常数:τ=RC
充电时,uc=U×[1-e(-t/τ)] U是电源电压
放电时,uc=Uo×e(-t/τ) Uo是放电前电容上电压
RL电路的时间常数:τ=L/R
LC电路接直流,i=Io[1-e(-t/τ)] Io是最终稳定电流
LC电路的短路,i=Io×e(-t/τ)] Io是短路前L中电流
单位及转换
在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,由于法拉这个单位太大,所以常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,换算关系是:
1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)
1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。
电容与电池容量的关系:
1伏安时=1瓦时=3600焦耳
W=0.5CUU
电容器的电势能计算公式:E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C
多电容器并联计算公式:C=C1+C2+C3+…+Cn
多电容器串联计算公式:1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn
三电容器串联:C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3)
⑸ 电容充电时间怎么计算与那些参数有关系
电阻R和电容C串联电路,电容充电时间 计算公式: 充电时间 = R*C*ln((E-V)/E)
式中: R--欧姆
C--法拉
E--RC串联电路的外加电压 伏特
V--电容上要达到的电压
ln是自然对数。
电容达到充满的充电时间,与电容的大小有关,电容越大,充电时间越长,成正比; 与电阻大小有关,电阻越大,充电电流越小,所以充电时间延长,成正比; 与外加电压大小有关,电压越大,时间越短。
⑹ 电容放电电流和放电时间怎么计算
电容容量、放电电流、放电时间的推算
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举例如下:
如单片机应用系统中,应用超级电容作为后备电源,在掉电后需要用超级电容维持100ma的电流,持续时间为10s,单片机系统截止工作电压为4.2v,那么需要多大容量的超级电容能够保证系统正常工作?
由以上公式可知:
工作起始电压
vwork=5v
工作截止电压
vmin=4.2v
工作时间
t=10s
工作电源
i=0.1a
那么所需的电容容量为:
在超级电容的应用中,很多用户都遇到相同的问题,就是怎样计算一定容量的超级电容在以一定电流放电时的放电时间,或者根据放电电流及放电时间,怎么选择超级电容的容量,下面给出简单的计算公式,根据这个公式,就可以简单地进行电容容量、放电电流、放电时间的推算,十分方便。
c(f):
超电容的标称容量;
r(ohms):
超电容的标称内阻;
esr(ohms):1kz下等效串联电阻;
vwork(v):正常工作电压
vmin(v):
截止工作电压;
t(s):
在电路中要求持续工作时间;
vdrop(v):
在放电或大电流脉冲结束时,总的电压降;
i(a):
负载电流;
超电容容量的近似计算公式,
保持所需能量=超级电容减少的能量。
保持期间所需能量=1/2i(vwork+
vmin)t;
超电容减少能量=1/2c(vwork2
-vmin2),
1/2
因而,可得其容量(忽略由ir引起的压降)
c=(vwork+
vmin)it/(
vwork2
-vmin2)
举例如下:
如单片机应用系统中,应用超级电容作为后备电源,在掉电后需要用超级电容维持100ma的电流,持续时间为10s,单片机系统截止工作电压为4.2v,那么需要多大容量的超级电容能够保证系统正常工作?
由以上公式可知:
工作起始电压
vwork=5v
工作截止电压
vmin=4.2v
工作时间
t=10s
工作电源
i=0.1a
那么所需的电容容量为:
c=(vwork+
vmin)it/(
vwork2
-vmin2)
=(5+4.2)*0.1*10/(52
-4.22)
=1.25f
根据计算结果,可以选择5.5v
1.5f电容就可以满足需要了。
c=(vwork+
vmin)it/(
vwork2
-vmin2)
=(5+4.2)*0.1*10/(52
-4.22)
=1.25f
根据计算结果,可以选择5.5v
1.5f电容就可以满足需要了。
⑺ 电容充电时间计算公式是什么
电容充电放电时间计算公式:
设,V0 为电容上的初始电压值;
Vu 为电容充满终止电压值;
Vt 为任意时刻t,电容上的电压值。
则,
Vt=V0+(Vu-V0)* [1-exp(-t/RC)]
如果,电压为E的电池通过电阻R向初值为0的电容C充电
V0=0,充电极限Vu=E,
故,任意时刻t,电容上的电压为:
Vt=E*[1-exp(-t/RC)]
t=RCLn[E/(E-Vt)]
如果已知某时刻电容上的电压Vt,根据常数可以计算出时间t。
公式涵义:
完全充满,Vt接近E,时间无穷大;
当t= RC时,电容电压=0.63E;
当t= 2RC时,电容电压=0.86E;
当t= 3RC时,电容电压=0.95E;
当t= 4RC时,电容电压=0.98E;
当t= 5RC时,电容电压=0.99E;
可见,经过3~5个RC后,充电过程基本结束。
放电时间计算:
初始电压为E的电容C通过R放电
V0=E,Vu=0,故电容器放电,任意时刻t,电容上的电压为:
Vt=E*exp(-t/RC)
t=RCLn[E/Vt]
以上exp()表示以e为底的指数;Ln()是e为底的对数。