電容,在電路中非常常見,可以與電壓源掛鉤。
電壓源,被定義為無論帶什么樣的負(fù)載,輸出電壓均保持不變,這也就意味著,電壓源需要能夠輸出足夠大的電流。
電容原理圖符號(hào)如下:
電容的特性方程為:
從電容特性方程可以看出,電容需要能夠吞吐足夠的電流來維持電壓的穩(wěn)定,也就是說,電容兩端電壓不能突變,且電容能夠瞬間吞吐非常大的電流。當(dāng)電壓變化率為0時(shí),無電流流過電容,因此電容無法通過直流電壓。
如下解釋電容如何吞吐電流:
如上圖:S1斷開時(shí),電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài),此時(shí)整個(gè)電路I=2.5mA,A點(diǎn)電壓為VA=2.5V。
S1閉合瞬間,如下:
電容兩端電壓維持不變,即VA保持為2.5V,若VA維持2.5V,I=5mA,則此時(shí)電容需要提供5-2.5=2.5mA電流,而后再慢慢進(jìn)入穩(wěn)態(tài),當(dāng)S1閉合且電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后,VA和I參數(shù)如下:
VA=1.67V,I=3.33mA。
此刻,若S1斷開,則R2的電氣連接斷開,電容兩端電壓維持不變,即VA=1.67V,此刻I=VA/R3=1.67mA,因此電容需要吸收多余的3.33-1.67=1.66mA的電流,而后再進(jìn)入正常穩(wěn)態(tài)。
劃重點(diǎn)
電容兩端電壓無法突變,而為了實(shí)現(xiàn)這一特性,電容需要能夠吞吐足夠的電流,在電路狀態(tài)變化的一瞬間,電容相當(dāng)于一個(gè)電壓源,維持對(duì)應(yīng)電壓點(diǎn)的穩(wěn)定。
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