电子电路RC电路瞬时电压在线计算器

电学 一键计算评论

RC电路瞬时电压计算

RC电路(电阻-电容电路)的充放电过程是电子学的基础。电容两端的电压随时间按指数规律变化。

一、时间常数

$\tau = RC$文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dianzidianlurcdianlushunshidianyazaixianjisuanqi.html

$\tau$(tau,单位:秒)是RC电路最重要的参数。经过 $1\tau$ 后电容电压变化约63.2%,经过 $5\tau$ 后基本达到稳态(99.3%)。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dianzidianlurcdianlushunshidianyazaixianjisuanqi.html

二、充电过程

电容初始电压为零,通过电阻 $R$ 接入直流电源 $U_s$:文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dianzidianlurcdianlushunshidianyazaixianjisuanqi.html

$u_c(t) = U_s\left(1 - e^{-t/RC}\right)$文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dianzidianlurcdianlushunshidianyazaixianjisuanqi.html

充电电流:$i(t) = \dfrac{U_s}{R}e^{-t/RC}$文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dianzidianlurcdianlushunshidianyazaixianjisuanqi.html

三、放电过程

电容初始电压为 $U_0$,通过电阻 $R$ 放电:文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dianzidianlurcdianlushunshidianyazaixianjisuanqi.html

$u_c(t) = U_0 \cdot e^{-t/RC}$文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dianzidianlurcdianlushunshidianyazaixianjisuanqi.html

四、关键时间点

时间 充电电压 放电电压
$t = \tau$ $0.632U_s$ $0.368U_0$
$t = 2\tau$ $0.865U_s$ $0.135U_0$
$t = 3\tau$ $0.950U_s$ $0.050U_0$
$t = 5\tau$ $0.993U_s$ $0.007U_0$
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  • 本文由 公式库网 发表于2019年10月25日 18:56:48
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