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發(fā)布時(shí)間:2021-10-19 07:57  
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電容器的串并聯(lián)后的額定電壓
工具書(shū)上講到了電容的串聯(lián)及并聯(lián),但是要注意那是針對(duì)無(wú)極性電容而言。
這個(gè)例題來(lái)自一本還不錯(cuò)的教科書(shū)。
是算對(duì)了。但是,不符合解決工程問(wèn)題的思路。因果關(guān)系。
沒(méi)有講述足夠的原因,例如電荷守恒定律,電容串聯(lián)之后,連個(gè)電容的電量 相同。
我們的結(jié)果是要,兩個(gè)電容串聯(lián)之后分壓,這兩個(gè)分壓不超過(guò)額定電壓。所以我們需要去計(jì)算分壓,然后 對(duì)比額定電壓。
而不是把題目當(dāng)做一個(gè)數(shù)學(xué)題,只做數(shù)學(xué)計(jì)算,而忽略了物理和工程的意義。
其實(shí),高速系統(tǒng)中所有的實(shí)際接收1器都會(huì)有門(mén)輸入電容,一般約為2pF。對(duì)于特性阻抗為50歐姆時(shí),接收1器的RC上升時(shí)間大約為2.2*50*2=0.2ns。當(dāng)Tr=1ns時(shí),這個(gè)附加的0.2ns延遲幾乎無(wú)法辨認(rèn),也就不重要了;但是如果當(dāng)Tr=0.1ns時(shí),那么0.2ns的時(shí)延就make a difference!測(cè)試操作時(shí),先用兩表筆任意觸碰電容的兩引腳,然后調(diào)換表筆再觸碰一次,如果電容是好的,萬(wàn)用表指針會(huì)向右擺動(dòng)一下,隨即向左迅速返回?zé)o窮大位置。
高速系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)“時(shí)髦”的術(shù)語(yǔ)就是串?dāng)_,它是一個(gè)信號(hào)干擾另一個(gè)信號(hào)引起的噪聲,這主要是由相鄰信號(hào)的容性耦合而引起的,原因是一個(gè)信號(hào)的變化會(huì)向鄰近信號(hào)注入電荷從而干擾它們的電壓。
在電源給電容器充電過(guò)程中的任一時(shí)刻,若電容器所帶電荷量為q,則電容器兩板間的電壓U=qC。充電電流必然流經(jīng)內(nèi)阻r,設(shè)內(nèi)阻r兩端的電壓為Ur,根據(jù)歐姆定律可知E電動(dòng)勢(shì)=U+Ur。所以不難想象,圖6.12中斜直線上方的三角形面積,即為電源電動(dòng)勢(shì)做功QE電動(dòng)勢(shì)過(guò)程中被消耗在內(nèi)阻r上而轉(zhuǎn)變?yōu)榻苟鸁岬哪芰俊_@時(shí)可以在電源兩端并接上一個(gè)較大容量的電解電容(1000μF,注意正極接正極),一般可以改善效果。
問(wèn)題解決了!在用電源給電容器充電的過(guò)程中,只能有一半的能量被電容器儲(chǔ)存,必然有另一半能量消耗在回路的電阻之上。如果電容器儲(chǔ)存的能量很多,則消耗在回路電阻上的能量也就同樣的多。如果這部分能量全部消耗在電源的內(nèi)阻上,則對(duì)電源十分不利,這也是在充電回路中另外增加限流電阻的原因。電子設(shè)備中大量使用的電容器盤(pán)點(diǎn)定義1:電容器,顧名思義,是‘裝電的容器’,是一種容納電荷的器件。
至此,可能還有一個(gè)疑問(wèn):如果對(duì)電容器充電的能量利用率僅有50%,給使用電容器作為電源的電動(dòng)汽車(chē)充電不是會(huì)浪費(fèi)很多電能嗎?對(duì)于電解電容的正、負(fù)極標(biāo)志不清楚的,必須先判別出它的正、負(fù)極。要知道上面討論的是用有固定電動(dòng)勢(shì)的電源給電容器充電的情況,如果給大容量電容器充電,應(yīng)該使用可變電動(dòng)勢(shì)的電源,這樣可以使充電的能量利用率大大提高。