Конденсатордың күзгілік мезгілі

Егер электрдік деңгей кезден-кезден жарық берілген болса, конденсатор бұрында зарядталмаған болса, электрондар тутымдан конденсаторға, содан кейін тутумға ауыстырылады. Басқа түрінде, конденсаторда зарядтың негізделуі тутыммен бірге басталады. Конденсаторда жиналған заряд артқан сайын, конденсаторда пайда болған электрдік деңгей де артады. Конденсаторда пайда болған электрдік деңгей тутымдың электрдік деңгейіне жеткіліктікке жеткен сайын, конденсаторда зарядтың негізделуіның жылдамдығы азайады. Экі электрдік деңгей бір-біріне тең болғанда, тутумдан конденсаторға зарядтың ағысуы жоғалады. Тутумдан конденсаторға және конденсатордан тутумға электрондардың ағысуы - бұл электр ағысы.

Бастапқы уақытта, бұл ағыс максималды болады, ал белгілі бір уақыттан кейін ағыс нөлге айналады. Конденсаторда ағыс өзгеру уақыты - бұл кезекті мезгіл деп аталады. Конденсаторда ағыс немесе басқа электрдік шамалар, мисалы, электрдік деңгей, негізделуі - бұл да кезекті мезгіл.
Конденсатордың кезекті мезгілін түсіну үшін, төмендегідей RC цепь суретін салып көрейік,

Егер S күні нешеуін резко қосылып, ағыс цепь арқылы ағысады. Егер i(t) - бұл уақыттағы ағыс болса.
Сонымен қатар, осы уақытта конденсаторда пайда болған электрдік деңгей Vc(t).
Осылайша, Кирхгофтың электрдік деңгей заңын қолданып, бұл цепте табамыз,

Егер бұл мезгілде (t) q кулон заряд ауыстырылса, онда i(t)-ті мына түрде жазуға болады
Сонымен,
i(t) өрнегін (i) теңдеуге енгізіп, табамыз,

Енді екі жағында да уақытқа бойынша интегралдаймыз,

Мұнда K - бастапқы шарттардың арқылы анықталатын тұрақты.
Цепті қосу моментін t = 0 деп қабылдасақ, төмендегі теңдеуде t = 0 қойып, табамыз,

t = 0 уақытта конденсаторда электрдік деңгей пайда болмайды, себебі ол бұрында зарядталмаған болған.
Сонымен,
Егер біз RC = t теңдеуге қойсақ, табамыз

Бұл RC немесе электр сопротивление мен конденсатор RC сериялық цептің продукциясы RC цептің уақыттық тұрақтысы деп аталады. Сондықтан, RC цептің уақыттық тұрақтысы - бұл конденсаторда пайда болған электрдік деңгей немесе тутымдың электрдік деңгейінің 63.2% болуы үшін қажет болатын уақыт. Бұл уақыттық тұрақтының анықтамасы, конденсатор бұрында зарядталмаған болғанда гана тура болады.
Енді, цепті қосу моментінде, яғни t = 0, конденсаторда электрдік деңгей пайда болмайды. Бұл (ii) теңдеуден де дәлелденеді.

Сонымен, цептің бастапқы ағысы, V/R болып, біз оны I0 деп есептейміз.
Енді қандай да бір моментте, ағыс цептің ағысы болады,

Енді, t = Rc цептің ағысы.

Сонымен, конденсатордағы ағыс бастапқы ағыстың 36.7% болған моментте, бұл RC цептің уақыттық тұрақтысы деп аталады.
Уақыттық тұрақты адатта τ (тау) деп белгіленеді. Сондықтан,

Конденсатордың зарядын азайту кезіндегі кезекті мезгіл

Енді, конденсатор толығымен зарядталған деп елестетейік, яғни конденсатордағы электрдік деңгей тутымдың электрдік деңгейіне тең. Егер электрдік деңгей тутымы жоюып, оның орнына батарея терезелері кірістірілсе, конденсатор зарядын азайту басталады, бұл - екі пластинадағы электрондардың салыстырмалы таралуы. Электрондардың концентрациясын екі пластинада теңестіру процесі, конденсатордағы электрдік деңгей нөлге әкелінетінге дейін үнемі қамтамасыз етеді. Бұл процесс - конденсатордың зарядын азайту деп аталады. Енді біз конденсатордың зарядын азайту кезіндегі кезекті мезгілін зерттейміз.

Енді, төмендегі цепте Кирхгофтың электр ағысы заңын қолданып, табамыз,