視頻:電容

介紹

電荷問電容極板上的電壓與電容上的電位差V成正比。我們用

V = \frac{q}{C}

其中C是一個比例常數，稱為電容．C以法拉為單位，F，(1法拉= 1庫侖/伏)。

如果一個電容器的電容為C(以法拉為單位)，最初充電到一個電勢V0(伏特)通過電阻連接R(單位:歐姆)，一個隨時間變化的電流將根據歐姆定律流動。當開關連接端子33和34時，下麵的RC(電阻-電容)電路顯示了這種情況。

隨著電荷的流動，電荷問在電容器上被耗盡，減少了電容上的電位，這反過來又減少了電流。這個過程產生了一個指數遞減的電流，由

V(t) = V_{0}e^{-\frac{t}{RC}}

減小的速率由乘積RC決定，即電路的時間常數。時間常數越大，電容器放電越慢。

相反，當電容器帶電時，其電位以指數方式接近最終值，由

V(t) = V_{0} \left(1-e^{-\frac{t}{RC}} \right)

同樣的時間常數RC描述了充電和放電的速率。

目標

  • 測量一個電阻-電容電路的實驗時間常數。
  • 將時間常數與電阻和電容的分量值預測值進行比較。
  • 測量電容的電位作為時間的函數，因為它放電和充電。
  • 為數據擬合一個指數函數。其中一個擬合參數對應於一個實驗時間常數。