'n Kondensator oplaai

Wanneer ons 'n ongelaaide of gedeeltelik gelaai kondensator met 'n spantingsbron verbind waarvan die spanning hoër is as die spanning van die kondensator (in die geval van 'n gedeeltelik gelaai kondensator), neem dit laading van die bron op en styg die spanning oor die kondensator eksponensieel totdat dit gelyk en teenoorstaande aan die spanning van die bron word.

Laat ons een kondensator van kapasiteit C in reeks met 'n weerstand van weerstand R verbind. Ons verbind ook hierdie reeks kombinasie van kondensator en weerstand met 'n batterij van spanning V deur 'n drukskakelaar S.
Laat ons aanneem dat die kondensator aanvanklik ongelaaide is. Wanneer ons die skakelaar indruk, omdat die kondensator ongelaaide is, ontwikkel geen spanning oor die kondensator nie, dus sal die kondensator as 'n kortsluiting gedra. Op daardie oomblik begin laading net in die kondensator opeenhop. Die stroom deur die sirkel sal slegs beperk word deur weerstand R.

So, die aanvanklike stroom is V/R. Nou word die spanning geleidelik oor die kondensator ontwikkel, en hierdie ontwikkelde spanning is teenoorstaande aan die polariteit van die batterij. As gevol daarvan word die stroom in die sirkel geleidelik verminder. Wanneer die spanning oor die kondensator gelyk en teenoorstaande aan die spanning van die batterij word, word die stroom nul. Die spanning styg geleidelik oor die kondensator tydens laading. Laat ons die tempo van die toename van die spanning oor die kondensator dv/dt op enige oomblik t oorweeg. Die stroom deur die kondensator op daardie oomblik is

Deur toe te pas, Kirchhoff se Spanningswet, in die sirkel op daardie oomblik, kan ons skryf,

Integrasie van beide kante gee ons,

Nou, op die tydstip van die inskakeling van die sirkel, was die spanning oor die kondensator nul. Dit beteken, v = 0 by t = 0.
Deur hierdie waardes in die bovermelde vergelyking in te sit, kry ons

Na die verkryging van die waarde van A, kan ons die bovermelde vergelyking herskryf as,



Nou, ons weet dat,

Dit is die uitdrukking van die laai-stroom I, tydens die proses van laai.
Die stroom en spanning van die kondensator tydens laai word hieronder getoon.

Hier in die bostaande figuur, Io is die aanvanklike stroom van die kondensator wanneer dit aanvanklik ongelaaide was tydens die inskakeling van die sirkel en Vo is die finale spanning na die kondensator volledig gelaai is.
Deur t = RC in die uitdrukking van die laai-stroom (soos afgelei hierbo) in te sit, kry ons,

So by die tydstip t = RC, word die waarde van die laai-stroom 36,7% van die aanvanklike laai-stroom (V / R = Io) wanneer die kondensator volledig ongelaaide was. Hierdie tyd staan bekend as die tydskonstante van die kapasitiewe sirkel met 'n kapasiteitwaarde C farad saam met die weerstand R ohm in reeks met die kondensator. Die waarde van die spanning wat oor die kondensator ontwikkel word by die tydskonstante is

Hier Vo is die spanning wat uiteindelik oor die kondensator ontwikkel word nadat die kondensator volledig gelaai is en dit is dieselfde as die bronspanning (V = Vo).

Bron: Electrical4u.

Averigting: Respek die oorspronklike, goeie artikels is waard om gedeel te word, indien derde partye reëls oopmaak kontak vir verwydering.