電容是電路中經(jīng)常用到的器件,本文推導了相關(guān)的公式,結(jié)合LTspice進行仿真。
一、定義
電容(Capacitance)亦稱作“電容量”,電容(或稱電容量)是表現(xiàn)電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,記為C,國際單位是法拉[F]。平板電容的公式如下
C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U
二、相關(guān)公式
1.平板電容器
2.電容存儲的能量
3.電容充電放電
三、公式推導
1.電容存儲的能量
2. 電容充電效率
在電路中,不免存在電阻,假設V1電源給C1電容充電,中間存在電阻R1
則R1的發(fā)熱量為(假設電容C1從V0開始充電至V1,Q從Q0充電至Q1):
當V0 = 0,發(fā)熱力量如下,和電容的儲能相同,所以充電效率為1/2.
3. 電容充電公式
假設C1兩端電壓為U,則電路中的電流為
4. 電容放電公式推導
采用100Ω電阻和100pF電容,時間常數(shù)為10ns,可以看到仿真結(jié)果和上述計算結(jié)果是吻合的。
先介紹到這里,如果有疑問,大家一起探討。
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