Verganklike Gedrag van 'n Kondensator

Wanneer 'n spanning plotseling oor 'n kondensator toegepas word, wat voorheen ongelaaft was, begin elektrone onmiddellik van die bronne na die kondensator en terug beweeg. Met ander woorde, die opbou van lading in die kondensator begin onmiddellik. Soos die lading in die kondensator toeneem, neem die spanning wat ontwikkel word oor die kondensator ook toe. Die spanning wat ontwikkel word oor die kondensator nader die voorspanning, en die tempo van ladingopbou in die kondensator verminder daarmee. Wanneer hierdie twee spannings gelyk aan mekaar word, sal daar geen verdere stroom van lading van die bronne na die kondensator wees nie. Die stroom van elektrone van die bronne na die kondensator en terug is niets anders as elektriese stroom.

Aanvanklik sal hierdie stroom maksimum wees en na 'n sekere tyd sal die stroom nul word. Die tydsduur waarin die stroom in die kondensator verander, staan bekend as die oorgangstydperk. Die verskynsel van laadstroom of ander elektriese groothede soos spanning, in die kondensator, staan bekend as oorgang.
Om die oorgangsverhouding van die kondensator te verstaan, laat ons 'n RC-sirkel trek soos hieronder aangedui,

As die skakelaar S nou plotseling gesluit word, begin die stroom deur die sirkel vloei. Laat ons stroom op enige oomblik i(t) noem.
Ook oorweeg die spanning wat opgebou word by die kondensator op daardie oomblik Vc(t).
Dus, deur Kirchhoff se Spanningswet toe te pas, in daardie sirkel kry ons,

Nou, as die oordrag van lading gedurende hierdie tyd (t) q coulomb is, dan kan i(t) geskryf word as
Dus,

Deur hierdie uitdrukking van i(t) in vergelyking (i) in te set, kry ons,

Nou integreer ons beide kante met betrekking tot tyd, kry ons,

Waar K 'n konstante is wat uit die beginvoorwaarde bepaal kan word.
Laat ons die tyd t = 0 oorweeg op die oomblik van inskakeling van die sirkel, deur t = 0 in bo-vereenvoeging in te set, kry ons,

Daar sal geen spanning ontwikkel word oor die kondensator by t = 0 as dit voorheen onverander was.
Dus,

Nou, as ons RC = t in bostaande vergelyking in sit, kry ons

Hierdie RC of produk van weerstand en kapasiteit van RC reeks-sirkel staan bekend as die tydkonstante van die sirkel. Dus, die tydkonstante van 'n RC-sirkel, is die tyd vir watter spanning wat ontwikkel word of val oor die kondensator 63.2% van die voorspanning is. Hierdie definisie van tydkonstante hou net goed wanneer die kondensator voorheen onverander was.
Weer, op die oomblik van inskakeling van die sirkel, d.w.s. t = 0, sal daar geen spanning ontwikkel word oor die kondensator nie. Dit kan ook uit vergelyking (ii) bewys word.

Dus die beginstroom deur die sirkel is, V/R en laat ons dit oorweeg as I0.
Nou, op enige oomblik, stroom deur die sirkel sal wees,

Nou, wanneer t = Rc die sirkelstroom.

Dus, op die oomblik wanneer, stroom deur die kondensator 36.7% van die beginstroom is, is ook bekend as die tydkonstante van die RC-sirkel.
Die tydkonstante word normaalweg aangedui met τ (taw). Dus,

Oorgang Tydens Ontlaai van 'n Kondensator

Nou, laat ons aanneem die kondensator is volledig gelaaft, d.w.s. die spanning by die kondensator is gelyk aan die spanning van die bronne. As die spanningsbron nou ontkoppel word en plaas van daar twee terminals van die batterij kortgesluit word, sal die kondensator begin ontlaai, d.w.s. die ongelyke verspreiding van elektrone tussen die twee plaatjies sal deur die kortsluitpad geëgaliseer word. Die proses van egalisering van elektronkoncentrasie in die twee plaatjies sal voortgaan totdat die spanning by die kondensator nul word. Hierdie proses staan bekend as ontlaai van die kondensator. Nou gaan ons die oorgangsverhouding van die kondensator tydens ontlaai ondersoek.

Nou, deur