电容器是隔直流的,为什么电池(直流)可以为电容器充电?
在电路分析里,电路的响应有两种,一种是零输入响应,一种是零状态响应。
所谓零输入响应,指的是输入信号为零;所谓零状态响应,指的是电路中所有储能元件和各种电源的状态均为零。
在分析零状态响应时,要把电压源短路,电流源开路。
对于电容来说,在零状态响应的通电瞬间,它可以认为是电压为零的电压源,所
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电容器是隔直流的,为什么电池(直流)可以为电容器充电?
在电路分析里,电路的响应有两种,一种是零输入响应,一种是零状态响应。
所谓零输入响应,指的是输入信号为零;所谓零状态响应,指的是电路中所有储能元件和各种电源的状态均为零。
在分析零状态响应时,要把电压源短路,电流源开路。
对于电容来说,在零状态响应的通电瞬间,它可以认为是电压为零的电压源,所以它相当于短路。
我们来看下图:上一张图是电路结构,我们看到电源E和它的内阻r,开关QF,还有电容C和电阻R。
线路上通电状态时检测,若怀疑电解电容只在通电状态下才存在击穿故障,可以给电路通电,然后用万用表直流挡测量该电容器两端的直流电压,如果电压很低或为0V,则是该电容器已击穿。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。 对于电解电容的正、负极标志不清楚的,必须先判别出它的正、负极。对换万用表笔测两次,以漏电大(电阻值小)的一次为准,黑表笔所接一脚为负极,另一脚为正极。
电容器两板间的电压正比于电容器所带的电荷量,设开始充电之前电容器不带电,图6.12中的斜线是电容器两板间的电压和电容器所带电荷量的关系曲线。同时,提到的电容的寿命是指电容在使用过程中,电容容量不会超过标准范围变化的10%。充电结束时,电容器所带电荷量为Q,电容器两板间的电压等于电源电动势U=E电动势。在斜直线下面的两个窄竖长方形的高度为在当前电容器带电q时电容器两板间的电压U,窄竖长方形的宽度为设想在电压U之下又充入的小电荷量Δq,窄竖长方形的面积为在充入小电荷量Δq的过程中电源对电容器做的功UΔq。如果把整个充电过程用很多个窄竖长方形表示,所有窄竖长方形面积之和即近似等于整个充电过程中电源对电容器做功之和。窄竖长方形的个数越多,其面积之和就越接近斜直线下的三角形面积,所以可知在整个充电过程中电源对电容器做的功为斜直线下的三角形面积,即W= 1/2*QE电动势,此即为电容器储存的能量。在整个充电过程中电源电动势做功QE电动势,即图6.12中为以斜直线为对角线的矩形面积。电源电动势做功QE电动势与电容器储存的能量W=1/2*QE电动势之差为图6.12中斜直线上方的三角形面积。
在高频PCB板级EMC设计时,电容通常被选择作为抑制元件,因为在产品构成之后它们是容易安装型的——将它们在一个接收1器中或一个PCB上的两个终端简单地焊接起来,通过这种方式提供一个低阻路径去转移噪声电流。同时,由于电容器投入运行后温度变化剧烈,内部压力增加,则会使渗漏油现象更为严重。例如在产品外围电缆的信号线和回路线之间可以放置一个电容,这样做是为了转移高频噪声电流并且防止它出现在外围电缆上,否则它的辐射效率将相当大。一个经验法则是:对于转移噪声电流。
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