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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)。
答案是算對(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。
檢測(cè)電容器好壞的幾種常見(jiàn)方法
電容器既是常用的電器元件。也是容易損壞的電器元件,在沒(méi)有特殊儀表儀器的情況下檢測(cè)電容器的好壞,可用以幾種方法:
1、萬(wàn)用表檢測(cè)法
對(duì)于O.01μF以上的固定電容器??捎萌f(wàn)用表的R×1k擋直接測(cè)試電容器有無(wú)充電過(guò)程以及有無(wú)內(nèi)部短路或漏電,并可根據(jù)指針向右擺動(dòng)的幅度大小估計(jì)出電容的容量。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。不過(guò)在中學(xué)階段,這樣的電壓在電路中是見(jiàn)不到的,所以都是在擊穿電壓以下工作的,可以被當(dāng)做絕緣體看。電容量越大,指針擺動(dòng)幅度越大。如果反復(fù)調(diào)換表筆觸碰電容兩引腳,萬(wàn)用表指針始終不向右擺動(dòng),說(shuō)明該電容的容量已低于0.01μF或者已經(jīng)消失。測(cè)量中,若指針向右擺動(dòng)后不能再向左回到無(wú)窮大位置,說(shuō)明電容漏電或已經(jīng)擊穿。
電容器的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同,分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。
a; 直標(biāo)法是將電容的標(biāo)稱值用數(shù)字和單位在電容的本體上表示出來(lái):如:220MF表示220UF;.01UF表示0.01UF;R56UF表示0.56UF;6n8表示6800PF.
b; 不標(biāo)單位的數(shù)碼表示法.其中用一位到四位數(shù)表示有效數(shù)字,一般為PF,而電解電容其容量則為UF.如:3表示3PF;2200表示2200PF;0.056表示0.056UF;
c; 數(shù)字表示法:一般用三為數(shù)字表示容量的大小,前兩位表示有效數(shù)字,第三位表示10的倍冪.如102表示10*102=1000PF;224表示22*104=0.2UF
d: 用色環(huán)或色點(diǎn)表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標(biāo)法與電阻相同。
電容器偏差標(biāo)志符號(hào): 100%-0--H、 100%-10%--R、 50%-10%--T、 30%-10%--Q、 50%-20%--S、 80%-20%--Z。
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。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。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?
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。電子電路中,只有在電容器充電過(guò)程中,才有電流流過(guò),充電過(guò)程結(jié)束后,電容器是不能通過(guò)直流電的,在電路中起著“隔直流”的作用。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。
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)汽車充電不是會(huì)浪費(fèi)很多電能嗎?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。至于電容濾波,不知你有沒(méi)有用整流電源聽(tīng)隨身聽(tīng)的經(jīng)歷,一般低質(zhì)的電源由于廠家出于節(jié)約成本考慮使用了較小容量的濾波電容,造成耳機(jī)中有嗡嗡聲。