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电容隔直通交问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
对于电容器构造的简单描述是这样的:“一般由用电介质隔开的两个金属板构成。”
而关于电流的定义是这样的,“单位时间内通过导体横截面的电荷量。”

如果把电容看成一个横截面,那么
在电容两端加恒定电压U时,就会在两个金属板上分别积累正负电荷,但却没有电荷可以通过这个“横截面”,因此没有电流,而且U和t的微分关系也为零。
在电容两端加时变电压u(t)时,u(t)和t的微分关系就不再为零了,因此从数学的角度去理解就有了电流,有了电荷通过这个“横截面”,可是,为什么会出现这种现象呢?
为什么直流电荷就无法通过,交流电荷就可以随心所欲呢?
很抱歉呀,这个问题想不明白很苦恼,所以来烦大家了,请多多包涵哈谢谢!

是自己把问题的焦点想错了,其实电荷根本没有通过电容
如果在电容两端接恒定电压,电场力就会驱动电容两个金属板上的自由电子定向运动,在这个瞬间,电路中是有电流的;当金属板两端的电压与所施加的电压相等时,充电停止,电路中也就没有电流了。
如果在电容两端接时变电压,那么电压增加时电容充电,电压减小时电容放电,因此,电路中始终是有电流的。
电流似乎是通过了这个“横截面”但其实是没有通过的。不知道这样理解,自己是不是真的明白了?

图是数电书上讲的“二极管顶部钳位器”。
输入电压VI为矩形脉冲序列,这个电路的作用是把矩形脉冲序列顶部钳位于零电平。
我想不明白的是,为什么输出电压VO在t1时刻上跳到E?(如图b下方波形图所示)

电容的通交隔直你基本相通了吧,呵呵,当输入交流时产生电荷运动到时交流可以通过

二极管顶部箝位器即是当正半周经过时,由于二极管 的单向导通特性,使得正半周电平迅速被拉低,当负半周经过时,由于二极管的单向导通特性,处于截止状态,此时,有V1和R,C构成回路啊。。。即形成顶部箝位电路

t1时刻C的左边突然电平上升到E,而电容两端的电压不能突变,于是C的右边也只能是E。

哈,谢谢破茧佼龙呀,你的基础很扎实呀,和书上说的基本一样呢,向你学习啦

图b中上面的波形说,在t1时刻,vc的电压为0呀?
在没有电压E的时候,电容是不是没有极性的呢?也就是电压为零?那么在施加电压E的瞬间,电容C的左边是不是应该不能立即跳变到E呢?
可能是偶没有理解你的意思哈,偶再想想去

我明白仙猫说的意思了,如果要去想电子运动啥的就太复杂了,像仙猫这样分析就够了哈。
谢谢呀!

哦,我还以为你问的是顶部箝位电路原理呢,哈哈,匆忙了没注意看的,嘻嘻,仔细一看你问的是t1时刻的v0的跳变,电容两端电压不能突变啊,下次仔细点呢,娃哈哈

学习,再学习,清早起来就学习

谢谢破茧佼龙哈!
起得真早呀,哈哈,加油

不谢,有问题可直呼我。。。哇哈哈,多帮我介绍几个毕业设计做做就行,哈哈

哈,破茧佼龙真有意思,谢谢你
能帮到的一定帮,只是,帮忙做毕业设计这个领域真的很有前景吗?
偶觉得你很开朗,基础知识也很扎实,如果真的很有兴趣的话,还不如办个入门指导班呀
也许会像老俞一样辉煌哦,加油哈 :P
没有别的意思哈,真诚的建议

呵呵,谢谢你的建议啊,感谢!!

你说的老俞是?恕在下孤陋寡闻哦。。。

我在上班的,从事PLC产品开发,工作室是几个人合作的,他们也在工作,当然也有学生的。。。

任何定义都是在某个约定范围内做出的,你引用电流的定义“单位时间内通过导体横截面的电荷量”中,就已经非常明确了“导体横截面”这样一个范围和前提。
对电容极板之间的电流,就不是这样地定义了,你可以复习一下《电工基础》的有关内容,它的定义就是 i = dQ/dt ,以及Q=CU,i=dq/dt……,不敢冒昧地多写了,因为教科书上肯定讲的更准确更透彻。

非常感谢您!又促使自己去仔细理解了一下书中每句话的意思。
只是书中讲述电容的篇幅很少,刚刚写满一面纸。其中,对于线性时不变电容的动态性是这样描述的:“当电荷随时间变化时,在电容中便产生变化的电流,即i = dq / dt = C du / dt。它反映了电容元件的动态性,即电压随时间变化,就有电流通过;若电压恒定,电流则为零。
其实这句话对于电容的隔直通交特性已经描述的很清楚了,自己当时却没有静下心来去体会。


书中对于电流的描述是这样的:“在电场作用下,电荷的定向移动形成电流。电流是一个代数量,它定义为在单位时间内通过导体横截面的电荷量,即I = Q/t。如果通过导体横截面的电荷随时间变化,则有i(t) = dq(t)/dt。”




说得很有哲理呀,任何事情都不是绝对的,既然是相对而言,就要有个限制哈。
恩,我好像明白您的意思了,“导体横截面”是一个定义的范围和前提,而对于电容极板之间的电流,是不是应该以“电容极板”为一个范围和前提,即单位时间内电容极板上电荷的变化量,不知道这样理解是不是歪曲了您的意思呢?期待您的点醒。
突然在想,这个欧姆定律是怎么来的…
再次感谢。

哦,抱歉啊,是我没有说清楚。新东方英语学校的创始人之一,俞敏洪。
哈,那就加油工作哈,开心就行

我任何时候都乐观,开心

学习,再学习,清早起来就学习

8错,坚决支持,谢谢了,顶你一下

谢谢,巩固知识

关于电容隔直通交问题,我是这样理解的。电容两端的电极能够感应出电磁场的变化(电容接在交流电源两端,

当然,还要接上电阻来保护电路)。如果两端的电磁场是没有变化的(电容接在直流电源两端),那么电极两端

的电荷量相同,电荷的正负相反,所以电容不能通过电流。但是,交流电源的情况是:能够在电容两端提供变化

的电磁场,所以,电容能感应出电荷的变化,这样我们就把电容理解为有电流“通过”了(其实电荷是在电容两

端感应出来的,并不是真正意义上的通过)。

学习,谢谢

看一下物理上面的麦克斯韦的位移电流的假设就知道怎么回事啦,对于箝位电路就是由于二极管的单向单向导电性引起的,电容电压不能够突变时基本原则,电容通交流阻隔根本上说是有它的频率特性决定的,频率不同容抗是不同的!

支持,有些电子方面的东西只要知道会用就行了,至于其他的太复杂还是交给数学家去算,让后有专家设计

用静电场的概念看电容是很容易懂得。直流电通不过的原因是电容的两个极板间有绝缘物质构成的介质存在。在信号的极性交变状态下,电容的两个极板间被信号作用,极板所带电荷在不停地变化。从我们的角度看似乎交流电通过了电容。

其实电荷根本没有通过电容。是通过两个金属板中和了+-电子

是在不断变化中的静电感应,极板上的电荷在外电场的作用下不断的变化。于是乎就有了“电流”,电荷的定向流动。从我们的角度看就觉得电流流过了电容。

抱歉这么久没有看到这个贴。
谢谢zeng07、gaoxiao、果林、quanzx、aie的讨论
现在从表面看来,似乎是基本理解了电容隔直通交的道理,
更多的电子方面的知识还需要慢慢学习呀。
谢谢。

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