Напряжение (разность потенциалов) конденсатора. Калькулятор онлайн.
| 0 | ||||
| AC | +/- | ÷ | ||
| 7 | 8 | 9 | × | |
| 4 | 5 | 6 | — | |
| 1 | 2 | 3 | + | |
| 0 | 00 | , | = | |
Онлайн калькулятор вычисления напряжения (разности потенциалов) конденсатора, позволит найти напряжение U плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов и даст подробное решение.
Калькулятор вычислит:
Напряжение (разность потенциалов) плоского конденсатора.
Напряжение (разность потенциалов) цилиндрического конденсатора.
Напряжение (разность потенциалов) сферического конденсатора.
Напряжение (разность потенциалов) плоского конденсатора
Плоский конденсатор представляет собой две параллельные проводящие пластины, разделенные диэлектриком, расположенные на малом расстоянии друг от друга. Напряжение (разность потенциалов) в плоском конденсаторе определяется формулой, где Q — заряд на пластине Единицей измерения напряжения является — Вольт (В, V). Механика Оптика Электричество и магнетизм Конденсаторы Как
уже указывалось выше (см. рис. 1.1), э.д.с.
может периодически изменяться во
времени, что приводит к возникновению
в электрических цепях переменного тока.
В цепях переменного тока наряду с
проводами и резисторами используют
конденсаторы и катушки индуктивности. Конденсатор
– компонент электрической цепи, способный
накапливать электрический заряди электрическую энергию.
Основной параметр, характеризующий
свойства конденсатора накапливать
электрический заряд и энергию – ёмкость.
В электрических схемах конденсатор
изображается условно
и обозначается буквой
. Приведённое
изображение конденсатора отражает его
простейшую конструкцию: две близко
расположенные друг к другу одинаковые
металлические пластины, между которыми
располагается диэлектрик. В воздушном
конденсаторе диэлектриком является
воздух. При подключении
конденсатора к источнику постоянной
э.д.с.
он заряжается до напряжения,
равного э.д.с. источника:.
При этом в конденсаторе накапливается
заряд,
определяемый по формуле:. Если к конденсатору
приложить слишком большое напряжение,
то он пробивается, т.е. через диэлектрик
между пластинами пойдёт электрический
ток. Это означает, что конденсатор теряет
своё основное свойство накапливать
электрический заряд. Катушка
индуктивности – компонент электрической
цепи, способный преобразовывать
электрическую энергию в магнитную и
сохранять её при протекании через
катушку электрического тока. В
электрических схемах катушка индуктивности
изображается так: обозначается буквой.
В современных электронных устройствах
по многим причинам стараются не
использовать катушки индуктивности
или, по крайней мере, свести их количество
к минимуму. Рассмотрим более
подробно свойства цепей, содержащих
резисторы и конденсаторы, так называемые
–
цепи. Прежде всего заметим, что конденсатор
может заряжаться или разряжаться, но
через него не может проходить постоянный
электрический ток (между пластинами
конденсатора – диэлектрик!). В зависимости
от места включения конденсатора в цепь
с постоянной э.д.с., он может либо полностью
исключить прохождение электрического
тока, либо наоборот совсем не оказывать
влияния на его величину. Рис.
1.13 Схема цепи постоянного тока, в которой
конденсатор препятствует прохождению
электрического токов в резистор В
схеме, приведённой на рис. 1.14, ток будет
протекать, причём конденсатор не будет
оказывать какое-либо влияние на его
величину. Рис.1.14.
Схема цепи постоянного тока, в которой
конденсатор не
влияет на электрический ток Действительно
.
Напряжение на конденсаторе равно
напряжению на резистореи, следовательно,.
Конденсатор будет заряжен до напряжения,
но оказывать влияние на ток в цепи он
не будет. В рассмотренных
нами примерах полагалось, что электрические
цепи работают в установившемся
стационарном режиме. Рис.
1.15 Схема RC-цепи
с ключом и источником э.д.с. Рассмотрим этот
переходный процесс. Замыкание ключа
аналогично подаче на схему сигнала,
имеющего форму скачка напряжения (рис.
1.16). Рис.
1.16. Скачок напряжения Сущность происходящего
в цепи после замыкания ключа отражает
один из законов коммутации, который
гласит: напряжение на конденсаторе не
может измениться скачком, т.е. мгновенно.
Понять этот закон нетрудно, вспомнив,
что электрическая энергия, запасённая
в конденсаторе
,
равняется: , где
– ёмкость конденсатора; –напряжение на
его выводах. Если бы напряжение
на конденсаторе могло бы измениться
мгновенно, то, как следует из приведённой
формулы, скачком бы изменилась и
электрическая энергия, т. при
. Поскольку подобных
источников электрической энергии в
природе не существует, напряжение на
конденсаторе будет изменяться постепенно. Приведённые
соображения позволяют понять, какие
процессы будут протекать в
-цепи,
приведённой на рис. 1.15. В первый момент
после замыкания ключа напряжение на
конденсаторе останется равным нулю.
При этом по закону Ома ток в цепи в
начальный момент временибудет равен:.
Этим током конденсатор в первый момент
и будет заряжаться. Но по мере зарядки
конденсатора на нём будет создаваться
падение напряжения, противодействующее
напряжению источника э.д.с. Для того чтобы
найти закон изменения напряжения в цепи
и закон изменения напряжения на
конденсаторе нужно вспомнить, что сила
тока определяется как количество заряда,
проходящего через сечение проводника
в единицу времени:
. Отсюда заряд в
конденсаторе можно определить по
формуле:,где– ток зарядки конденсатора,– момент измерения. Поскольку
,
получаем
. Второй закон
Кирхгофа в рассматриваемой
-цепи
для любого момента временибудет иметь следующий вид:.
Решение этого уравнения даёт следующий
результат:,
где– постоянная времени заряда конденсатора.
График изменения тока от времени приведён
на рис. 1.17,а. Изменения напряжения
на конденсаторе
будет происходить по закону:.
График изменения напряжения на
конденсаторе приведён на рис. 1.17,б.
Эта зависимость называется переходной
характеристикой цепи. Рис. 1.17 Зависимость
тока в RC-цепи
и напряжения на конденсаторе
от времени Предположим, что
в схеме на рис. 1.15 после достаточно
долгого времени нахождение ключа в
замкнутом состоянии, он размыкается. В
этом случае, если считать конденсатор
идеальным элементом напряжение на
конденсаторе, равное
,
должно сохраняться бесконечно долго,
т. Анализ
-цепей,
содержащих один конденсатор, показывает,
что всем им присущ экспоненциальный
закон изменения токов и напряжений. Рассмотрим наиболее
типичные
-цепи
при воздействии на них импульсных
сигналов. спросил Изменено
4 года, 9 месяцев назад Просмотрено
3к раз \$\начало группы\$ Емкость на квадрате с CB, CC и CD будет:
$$C_{Eq}=C_C+[1/C_B+1/C_D]^{-1}=246,875$$ Я использовал уравнение:
$$V_{Eq}=V_A*[C_A/(C_A+C_{Eq})]$$
$$V_C=V_{Eq}$$
$$V_A+V_C=119V$$, чтобы получить значение V_Eq, которое составило 29,9371 В; Я подключил это значение к первому уравнению, чтобы получить V_A, и сумма этих двух значений составляет 119 В. \$\конечная группа\$ 6 \$\начало группы\$ \$125\ с\ 75 = 46,875\$ \$46,875\ \параллельно\ 200 = 246,875 \$ \$246,875\ с\ 125 = $ 82,983 \мкФ\$
ε0 – электрическая постоянная, ε0 = 8.85418781762039 × 10-12
ε – диэлектрическая проницаемость диэлектрика
S — площадь пластины
d — расстояние между пластинами -24]Вам могут также быть полезны следующие сервисы Калькуляторы (физика) Калькулятор вычисления скорости, времени и расстояния Калькулятор вычисления ускорения, скорости и перемещения Калькулятор вычисления времени движения Калькулятор времени Второй закон Ньютона. Калькулятор вычисления силы, массы и ускорения. Закон всемирного тяготения. Калькулятор вычисления силы притяжения, массы и расстояния. Импульс тела. Калькулятор вычисления импульса, массы и скорости Импульс силы. Калькулятор вычисления импульса, силы и времени действия силы. Вес тела. Калькулятор вычисления веса тела, массы и ускорения свободного падения Калькулятор отражения и преломления света Калькулятор Закона Ома Калькулятор Закона Кулона Калькулятор напряженности E электрического поля Калькулятор нахождения точечного электрического заряда Q Калькулятор нахождения силы F действующей на заряд q Калькулятор вычисления расстояния r от заряда q Калькулятор вычисления потенциальной энергии W заряда q Калькулятор вычисления потенциала φ электростатического поля Калькулятор вычисления электроемкости C проводника и сферы Калькулятор вычисления электроемкости C плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов Калькулятор вычисления напряженности E электрического поля плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов Калькулятор вычисления напряжения U (разности потенциалов) плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов Калькулятор вычисления расстояния d между пластинами в плоском конденсаторе Калькулятор вычисления площади пластины (обкладки) S в плоском конденсаторе Калькулятор вычисления энергии W заряженного конденсатора
Калькулятор вычисления энергии W заряженного конденсатора. Для плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов
Калькулятор вычисления объемной плотности энергии w электрического поля для плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов Калькуляторы по астрономии Вес тела на других планетах Ускорение свободного падения на планетах Солнечной системы и их спутниках Конвертеры величин Конвертер единиц длины Конвертер единиц скорости Конвертер единиц ускорения Цифры в текст Калькуляторы (Теория чисел) Калькулятор выражений Калькулятор упрощения выражений Калькулятор со скобками Калькулятор уравнений Калькулятор суммы Калькулятор пределов функций Калькулятор разложения числа на простые множители Калькулятор НОД и НОК Калькулятор НОД и НОК по алгоритму Евклида Калькулятор НОД и НОК для любого количества чисел Калькулятор делителей числа Представление многозначных чисел в виде суммы разрядных слагаемых Калькулятор деления числа в данном отношении Калькулятор процентов Калькулятор перевода числа с Е в десятичное Калькулятор экспоненциальной записи чисел Калькулятор нахождения факториала числа Калькулятор нахождения логарифма числа Калькулятор квадратных уравнений Калькулятор остатка от деления Калькулятор корней с решением Калькулятор нахождения периода десятичной дроби Калькулятор больших чисел Калькулятор округления числа Калькулятор свойств корней и степеней Калькулятор комплексных чисел Калькулятор среднего арифметического Калькулятор арифметической прогрессии Калькулятор геометрической прогрессии Калькулятор модуля числа Калькулятор абсолютной погрешности приближения Калькулятор абсолютной погрешности Калькулятор относительной погрешности Дроби Калькулятор интервальных повторений Учим дроби наглядно Калькулятор сокращения дробей Калькулятор преобразования неправильной дроби в смешанную Калькулятор преобразования смешанной дроби в неправильную Калькулятор сложения, вычитания, умножения и деления дробей Калькулятор возведения дроби в степень Калькулятор перевода десятичной дроби в обыкновенную Калькулятор перевода обыкновенной дроби в десятичную Калькулятор сравнения дробей Калькулятор приведения дробей к общему знаменателю Калькуляторы (тригонометрия) Калькулятор синуса угла Калькулятор косинуса угла Калькулятор тангенса угла Калькулятор котангенса угла Калькулятор секанса угла Калькулятор косеканса угла Калькулятор арксинуса угла Калькулятор арккосинуса угла Калькулятор арктангенса угла Калькулятор арккотангенса угла Калькулятор арксеканса угла Калькулятор арккосеканса угла Калькулятор нахождения наименьшего угла Калькулятор определения вида угла Калькулятор смежных углов Калькуляторы систем счисления Калькулятор перевода чисел из арабских в римские и из римских в арабские Калькулятор перевода чисел в различные системы счисления Калькулятор сложения, вычитания, умножения и деления двоичных чисел Системы счисления теория N2 | Двоичная система счисления N3 | Троичная система счисления N4 | Четырехичная система счисления N5 | Пятеричная система счисления N6 | Шестеричная система счисления N7 | Семеричная система счисления N8 | Восьмеричная система счисления N9 | Девятеричная система счисления N11 | Одиннадцатиричная система счисления N12 | Двенадцатеричная система счисления N13 | Тринадцатеричная система счисления N14 | Четырнадцатеричная система счисления N15 | Пятнадцатеричная система счисления N N17 | Семнадцатеричная система счисления N18 | Восемнадцатеричная система счисления N19 | Девятнадцатеричная система счисления N20 | Двадцатеричная система счисления N21 | Двадцатиодноричная система счисления N22 | Двадцатидвухричная система счисления N23 | Двадцатитрехричная система счисления N24 | Двадцатичетырехричная система счисления N25 | Двадцатипятеричная система счисления N26 | Двадцатишестеричная система счисления N27 | Двадцатисемеричная система счисления N28 | Двадцативосьмеричная система счисления N29 | Двадцатидевятиричная система счисления N30 | Тридцатиричная система счисления N31 | Тридцатиодноричная система счисления N32 | Тридцатидвухричная система счисления N33 | Тридцатитрехричная система счисления N34 | Тридцатичетырехричная система счисления N35 | Тридцатипятиричная система счисления N36 | Тридцатишестиричная система счисления Калькуляторы площади геометрических фигур Площадь квадрата Площадь прямоугольника КАЛЬКУЛЯТОРЫ ЗАДАЧ ПО ГЕОМЕТРИИ Калькуляторы (Комбинаторика) Калькулятор нахождения числа перестановок из n элементов Калькулятор нахождения числа сочетаний из n элементов Калькулятор нахождения числа размещений из n элементов Калькуляторы линейная алгебра и аналитическая геометрия Калькулятор сложения и вычитания матриц Калькулятор умножения матриц Калькулятор транспонирование матрицы Калькулятор нахождения определителя (детерминанта) матрицы Калькулятор нахождения обратной матрицы Длина отрезка. Онлайн калькулятор расстояния между точками Онлайн калькулятор нахождения координат вектора по двум точкам Калькулятор нахождения модуля (длины) вектора Калькулятор сложения и вычитания векторов Калькулятор скалярного произведения векторов через длину и косинус угла между векторами Калькулятор скалярного произведения векторов через координаты Калькулятор векторного произведения векторов через координаты Калькулятор смешанного произведения векторов Калькулятор умножения вектора на число Калькулятор нахождения угла между векторами Калькулятор проверки коллинеарности векторов Калькулятор проверки компланарности векторов Генератор Pdf с примерами Тренажёры решения примеров Тренажёр таблицы умножения Тренажер счета для дошкольников Тренажер счета на внимательность для дошкольников Тренажер решения примеров на сложение, вычитание, умножение, деление. Найди правильный ответ. Тренажер решения примеров с разными действиями Тренажёры решения столбиком Тренажёр сложения столбиком Тренажёр вычитания столбиком Тренажёр умножения столбиком Тренажёр деления столбиком с остатком Калькуляторы решения столбиком Калькулятор сложения, вычитания, умножения и деления столбиком Калькулятор деления столбиком с остатком Генераторы Генератор примеров по математике Генератор случайных чисел Генератор паролей 2.2 Переходные процессы в rc-цепях
Чтобы не допускать
пробоя конденсатора, на его корпусе
кроме ёмкости указывается максимально
допустимое напряжение. Например, в
цепи, приведённой на рис.1.13, постоянного
тока не будет, т.к. конденсатор зарядится
до напряжения.
Поскольку э.д.с. источника и напряжение
на конденсаторе компенсируют друг
друга, ток через резистор отсутствует. Теперь положим,
что электрическая цепь собрана с
электрическим ключом (рис. 1.15). Пример
такого ключа – телеграфный ключ. В
момент замыкания ключа в схеме возникнет
переходной процесс. е. источник
энергии, от которого конденсатор бы
заряжался мгновенно, должен был бы иметь
бесконечно большую мощность: к. цепь разряда конденсатора разомкнута.
Однако конденсатор имеет хотя и большое,
но конечное значение сопротивления
утечки, шунтирующее, т.е. последовательно
соединённое с ёмкостью конденсатора.
Именно через это сопротивление напряжение
на конденсаторе будет очень медленно
разряжаться по экспоненциальному
закону. Определение падения напряжения на конденсаторах
Однако это не считается правильным ответом. Есть ли что-то, что я делаю неправильно? С} {V} \$. Используйте по мере необходимости, чтобы получить напряжения.
У вас есть напряжение источника, поэтому вы можете рассчитать общий заряд.
Последовательная зарядка одинакова. \$Q_T = Q_A = Q_{Eq}\$
Параллельная зарядка доп. \$Q_{Eq} = Q_C + Q_{BsD}\$
Отсюда вы сможете работать.
\$\конечная группа\$
0
\$\начало группы\$
Это называется емкостным трансформатором напряжения, который делит напряжения после зарядки в соответствии с их полным сопротивлением.
Обычно используется для HVAC с небольшой начальной крышкой высокого напряжения для деления вниз для определения пониженного напряжения на большей крышке. Но в случае постоянного тока это может работать так же, пока мы пренебрегаем сопротивлением утечки в установившемся режиме.
Мы знаем, что Zc(ω)=1/(jωC) и что ступенчатая функция (включение Vdc) содержит непрерывный спектр частот от постоянного тока до 1/RsC, но поскольку это идеальные конденсаторы с Rs =0, не имеет значения, как быстро они заряжаются в установившемся режиме.
Таким образом, мы можем просто сказать здесь, что Zc пропорционально 1/C, и использовать это для выполнения расчетов Thevenin и делителей напряжения, как эквивалентные R.
теперь попробуйте еще раз.
\$\конечная группа\$
0
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.Как найти напряжение на конденсаторе в моменты времени t=0 и t=бесконечность?
\$\начало группы\$
Вот схема цепи, меня смущают проблемы а и б.
Как решить эти две проблемы? Спасибо!
Кстати, вам не обязательно говорить мне ответ, я просто хочу знать, что мне об этом думать, или любые полезные советы будут оценены. Спасибо.
- напряжение
- конденсатор
- постоянный ток
- время
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Советы:
Отклик конденсатора по напряжению и току определяется: \begin{уравнение} I = C \frac{dV_c}{dt} \end{equation}
При \$t = 0\$: подумайте о том, что происходит, когда вы интегрируете в пределе как \$dt \rightarrow 0\$ (т.е. что конденсатор не может сделать по отношению к действительно быстрым переходным процессам ?)
\begin{уравнение}
\lim_{\delta \rightarrow 0^+} \int_{0^-}^{\delta} I dt = \lim_{\delta \rightarrow 0^+} C \int_{0^-}^{\delta} \frac{d V_c}{dt} dt
\end{уравнение}
Обратите внимание, что это уравнение делает 9+) = 0\$; он обеспечивает только математическую «слабую» гарантию того, что его интеграл не изменится в бесконечно малом диапазоне.
В \$t \rightarrow \infty\$ подумайте о том, что происходит, когда исчезает все переходное поведение (\$\frac{d
\$\конечная группа\$
5
\$\начало группы\$
Здесь важно понимать, что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно. Вы знаете, что будет экспоненциальный спад. Это означает, что вы можете разделить решение на три шага:
- Анализ цепи постоянного тока перед событием переключения (исходное состояние)
- Анализ цепи постоянного тока спустя долгое время после события переключения (конечное состояние)
- Определить скорость затухания (постоянную времени)
Шаги 1 и 2 ответят на части a, b и d вашей задачи, а также на вторую половину c. Все три шага необходимы для ответа на первую половину c.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
1) В момент включения [разряженный] конденсатор будет выглядеть как короткое замыкание. Какое напряжение при коротком замыкании?
2) Когда конденсатор полностью заряжен, это выглядит как разомкнутая цепь. Какое напряжение на разомкнутой цепи?
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Для более упрощенного формата (без вычислений) сначала найдите постоянную времени цепи RC, которая также известна как «тау». Давайте использовать это как «t», тогда t = RC. С t в секундах.
Зная t, можно легко рассчитать напряжение на C. Напряжение на C будет изменяться на 63% от приложенного напряжения (приложенного к RC) после каждого периода времени t. Это работает для зарядки или разрядки. (При разрядке можно сказать, что напряжение составляет 37 %, однако это то же самое, что говорить о снижении на 63 %). C будет 6,3 В через 1 секунду. Затем в течение следующей 1 секунды C будет дополнительно заряжаться до 6,3 + 63% оставшейся разницы напряжений. В данном случае (6,3 + (10-6,3) х 63%)).
