圖1(a)所示電路是以一個(gè)rc充放電回路示意圖。假設(shè)電容器兩端的初始電壓為零,開(kāi)關(guān)k與1端接通的瞬間,電源通過(guò)電阻r對(duì)電容器充電,此時(shí)電容器的充電電流為最大e/r,若持續(xù)以這個(gè)電流充電,則vc的上升曲線(xiàn)是一條線(xiàn)性的直線(xiàn),如圖1(b)中的虛線(xiàn)所示。
圖1 rc充放電回路
但是因在整個(gè)充電過(guò)程中充電電流為,故隨著vc的上升,充電電流強(qiáng)度ic逐漸減小,則vc上升的幅度也逐漸變小,直到上升至電源電壓e,同時(shí)充電電流為0。這樣使實(shí)際的vc上升曲線(xiàn)如圖1(b)所示。vc是按指數(shù)規(guī)律上升的,它隨時(shí)間t變化的表達(dá)式為:
其中,為時(shí)間常數(shù)。
可以看出串聯(lián)電阻r越大,充電電流就越小,則充電時(shí)間就越長(zhǎng);電容量c越大,所需要的電荷就越多(即儲(chǔ)能越多),充電時(shí)間也就越長(zhǎng)。
當(dāng)電容充滿(mǎn)電后,vc等于e。此時(shí)開(kāi)關(guān)k與2端接通,則電容器通過(guò)r放電,放電電流為,vc逐漸降低。在接通2端的瞬間,放電電流為最大,但隨著vc的降低,放電電流也逐漸降低,直至vc為0v,放電電流也為0。這樣以來(lái),電容放電時(shí)vc的下降曲線(xiàn)如圖(c)所示。vc也是按指數(shù)規(guī)律下降的,它隨時(shí)間t變化的表達(dá)式為: