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充电电路中的RC充放电电路图
RC充放电电路是电阻器应用的基础电路,在电子电路中会常常见到,因此了解RC充放电特性是非常有用的。
RC充放电电路如图1所示。图申开关S原来停留在B点位置,电容器C上没有电荷,它两端的电压等于零。当开关接到A点时,电源E通过R向电容器C充电。在电路接通的瞬间,电容器电压Vc=0,充电电流最大值等于E/R。随着电容器两极上电荷的积累,Vc逐渐增大,电阻器R上的电压VR=E-Vc,充电电流i=(E-Vc)/R且随着忆的增大而越来越小,忆的上升也越来越慢。当Vc=E时,i=O,充电过程结束。
试验证明,充电过程可用下面公式描述,即
从公式中不难看出,充电过程中化和i是按指数规律变化的,而充电的快慢取决于电阻和电容的乘积,因此称RC为时间常数τ,即τ=RC。如果R和C的单位取欧姆和法拉,则,的单位为秒。
根据公式计算在不同时司内的忱和;,其结果见表1。从表中可以看出,越大充电越慢。当t=3τ时,Vc=0.95E 当t=5τ时,Vc=0.993E 一般认为当t=(3-5)τ时,电容器上的电荷已被充满。
表1RC充电电压化和电流;与时间常数τ的关系
当电路开关S在C充满电荷后由A端置于B端时,电容C上的电荷通过R放电,其放电也是按指数规律进行的。
利用RC充放电特性可组成很多应用电路,如积分电路、微分电路、去耦电路以及定时电路等。
图1 RC充放电电路
来源:university
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