A kondenzátor az azt töltő tápfeszültség 63% -áig tölti fel egy idő után. 5 idő után a kondenzátor a tápfeszültségének több mint 99% -át tölti fel. Ezért nyugodtan mondhatjuk, hogy a kondenzátor töltési ideje a tápfeszültségig 5 időállandó.
A kondenzátor töltésének ideje = 5RC
szimulálja ezt az áramkört – A sematika a CircuitLab
használatával készült. Egy kondenzátor töltése egyszeri állandó,
$$ \ tau = RC = (3 \ text {k} \ Omega) (1000 \ mu \ text {F}) = 3 \ text {másodperc,} 5 \ szor 3 = 15 \ text {másodperc} $$
Tehát a kondenzátor 15 másodpercet vesz igénybe, hogy akár 9 V-ot is feltöltsön.
Nem értem: Mi van, ha nem fűzök ellenállást közéjük? Mennyi idő lesz tölteni a kondenzátort?
Válasz
egy tökéletes világ, a kondenzátor azonnal feltöltődik. Ez egyértelmű az egyenletéből: a töltési idő $$ t \ kb 5RC $$, tehát ha \ $ R = 0 \ $, akkor \ $ t = 0 \ $.
Az akkumulátorok azonban nem tökéletes feszültségforrások. Hatékony ellenállásuk van, ami 1 ohm nagyságrendű, így a kondenzátor ellenállás nélküli feltöltésének ideje körülbelül $ $ t_ {real} \ kb 5C $$ Ez az ellenállás attól függ, hogy milyen típusú akkumulátor van, mennyire halott az akkumulátor stb. … tehát ez csak hozzávetőleges becslés.
Megjegyzések
Válasz
A képen látható áramkörben az időállandó az akkumulátor belső ellenállása, a kondenzátor belső ellenállása és bármelyik vezeték ellenállása állítsa be. 9 V-os akkumulátor esetén valószínűleg az akkumulátor ellenállása a legfontosabb.
Az időállandó valóban megközelíti a nullát, mivel ezek a paraziták csökkennek, és a teljes ellenállás megközelíti a nullát.
Válasz
A kondenzátor feszültségáram-kapcsolata $$ i = c \ frac {dv} {dt} $$
A kondenzátor feszültsége nem változik azonnal, mivel a fenti egyenlet szerint végtelen áramra lenne szükség.
Ideális esetben az akkumulátor belső ellenállása és a csatlakozó vezetékek ellenállása Ha az akkumulátort közvetlenül ellenállás nélkül csatlakoztatja a kondenzátorhoz, akkor azt kéri, hogy a kondenzátor hirtelen változtassa meg a feszültségét. Ennek eredményeként végtelen áram folyik (elméletileg), amely a kondenzátort nulla idő alatt tölti fel (elméletileg).
De gyakorlatilag az akkumulátor belső ellenállása és a vezetékek ellenállása a kondenzátorhoz kapcsolt soros ellenállásként modellezhető. Ha ez az ellenállás nagyon kicsi, akkor ez az eset nagyon közel áll az ideálhoz. A pillanatnyi változás most nagyon nagy áramáramot eredményez, és a kondenzátor nagyon gyorsan feltöltődik. A társított ellenállás lelassítja a töltés sebességét, amint az az egyenletből látható:
$$ Vc (t) = V (1-e ^ -t / RC) $$
treal≈5C
tehát ez azt is jelenti, hogyt=5 x 0.001 C = 0.005
másodperc?