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RC 电路:电容器放电
27.16
当电容器充满电时,电容器两端的电势差等于电源电压。
如果电池从电路中断开,电容器将放电。
利用基尔霍夫回路定律可得到一个方程。此处,电流表示电荷离开电容器的速率。由于电容器随时间失去电荷,因此符号为负。
代入电流的定义可得到一个方程。对该方程进一步积分,可得到电容器上的电荷随时间变化的函数关系。
对于放电的电容器,其上的电荷会从初始电荷开始呈指数衰减,该初始电荷是电容器在充电过程中所获得的最大电荷。
电容器上的电荷对时间的导数可得到电流随时间变化的表达式。
表达式中的负号表示电流方向与电容器充电情况下的方向相反。
电流衰减呈指数行为。其幅值随时间指数衰减,并在时间趋于无穷时趋近于零。
RC电路的应用之一是张弛振荡器。 张弛振荡器包括电压源、电容器、电阻器和氖灯。 灯的作用就像开路(无限电阻),直到氖灯两端的电位差达到特定电压。 在该电压下,灯的作用就像短路(零电阻),电容器通过氖灯放电并产生光。 一旦电容器通过灯完全放电,它就会再次开始充电,并重复该过程。
要了解电容器的放电,可…