电容电压不能突变(电容式电压互感器)
本文目录一览:
电容为什么在一通电时,相当于短路?
1、电容的特性就是两端的电压不能突变,因为电容是有记忆性原件,满足u(t)=(1/c) ∫ i(t)dt。,故通电时其两端电压都是0,相当于短路。假设电容左边接正极,右边接负极。
2、因电容两端的电压不能突变,电容再通电的之间,两端的电压为0,当接通的瞬间,它的电压不能突变,还是0V,而此时电源的电流就等于电源的空载电压除以电源的内阻了,相当于电源被短路了。
3、电容的特性就是两端的电压不能突变,因为电容是有记忆性原件,满足u(t)=(1/c) ∫ i(t)dt。故通电时其两端电压都是0,这不正是相当于短路吗。因为电容两端的电压与电容中的电量成正比,通电瞬间电容中没有电量,因此通电瞬间电容两端的电压为0,这就意味着电源的电压全部加在了导线上,俗称短路。
4、充电后的电容器放电。如用一根导线把电容器的两极接通,两极上的电荷互相中和,电容器就会放出电荷和电能。放电后电容器的两极板之间的电场消失,电能转化为其他形式的能。电流消失,则为短路。两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质,就构成了电容器。
5、充电时:极板与电源之间有电压而连接的导线电阻很小,所以相当于短路。充电完成后:没有电流相当于断路。
6、在电容器通电的瞬间,电流本质上没有"通过"电容,只是因为电容器的特殊结构,使其在通电瞬间,两极板间积累了大量的异种电荷,表现出了导通,也就是你说的短路。事实上,你说的情况可以理解为交流电通过电容的一个瞬间片段。
电容电压不能突变
在电容接通电源的瞬间,由于电容上的电位是零,所以高电位的电源对电容有一个突变的、很大的充电电流,随着电容上的电压逐渐建立起来,充电电流也将逐渐减少,直至电容上的电压和电源电压相同,充电电流也就没有了。所以电容的电压不会突变,为了使得电容电压不能突变,电容的电流就得突变。
电容的特性就是两端的电压不能突变,因为电容是有记忆性原件,满足u(t)=(1/c) ∫ i(t)dt。,故通电时其两端电压都是0,相当于短路。假设电容左边接正极,右边接负极。
电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用,叫作容抗。正是由于容抗的存在使得电容充电的非线性,开始充电电流变化率大,但是能量是守恒的,电容两端的电压却是开始变化率却小,就是变化相对比较平滑,和电流想对应,说电容两端的电压不能突变,所以电流超前电压。
电容电压为什么不能跃变?
因为电容在充电后储存的是电能(就是储存电子),换路后电子不会突然消失而是慢慢(相对来说,当然也不慢,但是不能突变)移动,所以正负电子建立的电场维持电压不会突变。而电感通电后储存的是磁能,换路后,磁场变化产生电流,磁场也不会是突然消失或变化,而是需要一个过程,所以产生的电流也不会突变。
电容电压不能发生跃变是指电容电压是连续变化的,不能发生突变。但在理想的冲击函数电源作用下,是可以发生跃变的,即从一个电压跳到另一个电压。
电容是电荷储存元件,由于积分作用其两端电压不能突变,通俗的讲可以看成一个小电源,当外界信号变化时,只能通过电荷(电流)的变化与外界联系,也就是说,只能表现为电流变化。电感的电流由于磁场的阻滞作用不能突变,当外界信号变化时,只能通过电压的变化与外界联系,也就是说,只能表现为电压变化。
就是说只要电流不是瞬间无穷大(冲击电流),电容上的电压就是连续变化的,不能出现阶跃。
电容在通电瞬间的特性,实际上涉及到电容的充电过程和电压的突变问题,这在电气工程领域有着重要的意义。首先,需要明确的是,电容的充电过程并非瞬间完成,而是随着时间的推移逐步进行的。电容两端的电压不会突然跃变,而是在电容充电过程中逐渐上升。这种现象可以从电路的基本原理和数学模型中得到解释。
在一定条件下,电容电压不可以突变,电感电流不可以突变,但电容电流是可以跃变的,电容充电时开始电流最大,慢慢的变小,充满电时电流为0,电流随时间变化曲线图为递减的指数函数曲线。电感电压也可以跃变。
为什么电容两端的电压不能突变?
1、电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用,叫作容抗。正是由于容抗的存在使得电容充电的非线性,开始充电电流变化率大,但是能量是守恒的,电容两端的电压却是开始变化率却小,就是变化相对比较平滑,和电流想对应,说电容两端的电压不能突变,所以电流超前电压。
2、总结:电容器电压不能突变比较好理解,因为电容两端的电压是靠两个极板上电荷的积累形成的,电荷的积累不可能瞬间完成,需要一个充电过程,直流电源通过一定的电路给电容充电。随着电容器积累的电荷增多,电容器两端的电压逐渐增大,直至等于电源电压,充电电流停止,所以说电压不会突变。
3、很简单,因为电容器本身就具有储存电荷的能力,当电容器充电后瞬间不能释放掉储存的电荷,电容量越大,释放电荷的时间越长,所以电压也不能突变,除非充电后直接短路放电,这样电容两端的电压就会瞬间从高电位变成低电位。当然这样是会损伤电容器的。
4、电容两端电压不能突变主要是从电容对电压和电流的响应时间来说明问题的。纯阻性电阻中流过的电流与电阻两端的电流和电压相位是相同的;电容中流过的电流与电容两端的电压电流超前;对于电感,则是电压超前。这些特性在电路中的应用,才能有微分,积分,耦合,谐振,加速等等电路的出现与应用。
5、用通俗的语言来讲,那就是因为电容电压和能量是由直接关系的,由于能量不能突变,所以电压也就不能突变。 电压的存在就等同于电场的存在,而电场存在能量,且电压越大,电场越强,能量就越大,若电压为零,电容的能量也就为零。
6、因电容两端电压不能突变,当突然加上高电压,电容的工作状态是:电压逐渐升高,公式Uc=U*(1-exp(-t/(RC)),公式中的Uc就是电容器两端的电压、U是电源电压、exp是指数函数、t是时间、R是电路中的电阻(包括导线电阻、电源内电阻等)、C是电容。