两电容串联c1=c2=1F,c1初值是1v,c2初值是2v,串联到一个4v电压源,1Ω电阻串联的电路中,求c2的时域变化

问题描述:

两电容串联c1=c2=1F,c1初值是1v,c2初值是2v,串联到一个4v电压源,1Ω电阻串联的电路中,求c2的时域变化
1个回答 分类:物理 2014-11-23

问题解答:

我来补答
两个电容的充电电流相等,电压变化量相同.
充电完成时,两个电容上的电压和为4V.
充电完成后,两个电容的总电压上升4-2-1=1V,每个电容电压上升0.5V.
C2的电压由2V变化为2.5V.
电压充电曲线表达式为:
U(t)=U0+(U1-U0)* [1-exp(-t/RC)]=2+0.5* [1-exp(-t)]
注:上式中U0表示初始电压,U1表示充满电之后的电压.
开始电压差较大,充电电流较大,电压上升较快,其后,电压上升速度越来越慢,理论上,电压无限接近2.5V,完全充满的时间为无穷大.
再问: 请问,为什么两个电容最后稳态的电压不相等,好纠结这个,求教
再答: 电容电压变化是因为极板电荷变化造成的,而电荷变化需要依靠电流实现。串联电路电流处处相等,两个电容的充电电流相等,电荷变化相等,电压变化也相等。只要初始值不同,这个电压就永远不会相同,并且保持恒定的差值。
再问: 谢谢,懂了,这道题,我用3要素法、拉普拉斯变换,求下来答案都有好大差异,蛋疼了一个晚上,再求教下“直流电换成交流电”是不是还是一样的分析
再答: 两个电容的电压差永远存在,并且保持恒定的值,这点是一样的。 不过交流电的是充放电过程,而不是单一的充电过程。
再问: 非常感谢!
再答: 不客气!
 
 
展开全文阅读
剩余:2000