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  • 电容器储存什么能量

    • 2023-08-12

    储能(储存能量). 当电性相反的电荷分别在电容器的两端累积,电容器两端的电位差和电荷产生的电场开始增加。. 累积电荷越多,为抵抗电场所需要作的功就越大。. 储存在电容器的 能量 ( 国际单位制 中,单位为 焦耳 )等于建立电容两端的电压和电场所需要的能量。. 计算电容器储存的 能量 的公式如下:. E s t o r e d = 1 2 C V 2 = 1 2 Q 2 C = 1 2 V Q {displaystyle E_ {mathrm {stored} }= {1 over 2}CV^ {2}= {1 over 2} {Q^ {2} over C}= {1 over 2} {VQ}}. V 是电容两端的电压差。



    电容元件储存电场能。
      "电容元件"是"电路分析"学科中电路模型中除了电阻元件R,电感元件L以外的一个电路基本元件。在线性电路中,电容元件以电容量C表示。元件的"伏安关系"是线性电路分析中除了基尔霍夫定律以外的必要的约束条件。电容元件的伏安关系是 i=C(dv/dt),也就是说,电容元件中的电流,除了电容量C以外,与电阻元件R不同,它不是取决于电压v本身,而是取决于电压对时间的变化率(dv/dt).电压变化愈快,电容中的电流愈大,反之则愈小。据此,在"稳态"情况下,当电压为直流时,电容中电流为零;当电压为正弦波时,电容中电流也是正弦波,但在相位上要超前电压(π/2);当电压为周期性等腰三角形波时,电流为矩形波,如此等等。总的来说,电容中的电流波形比电压变化得更快,含有更多的高频成分。
      集总参数电路中与电场有关的物理过程集中在电容元件中进行,电容元件是构成各种电容器的电路模型所必需的一种理想电路元件。
      电容元件是一种表征电路元件储存电荷特性的理想元件,其原始模型为由两块金属极板中间用绝缘介质隔开的平板电容器。当在两极板上加上电压后,极板上分别积聚着等量的正负电荷,在两个极板之间产生电场。积聚的电荷愈多,所形成的电场就愈强,电容元件所储存的电场能也就愈大。
      其特性曲线是通过坐标原点一条直线的电容元件称为线性电容元件,否则称为非线性电容元件。
      线性时不变电容元件的符号与特性曲线如图(c)和(d)所示,它的特性曲线是一条通过原点不随时间变化的直线,其数学表达式为q=Cu。
      式中的系数C为常量,与直线的斜率成正比,称为电容,单位是法[拉],用F表示。

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