电容的计算公式,电容、电感、电阻的详细公式计算?

1.所谓电容,就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容的基本工作原理就是充电放电,

电容的计算公式,电容、电感、电阻的详细公式计算?

当然还有整流、振荡以及其它的作用。另外电容的结构非常简单,主要由两块正负电极和

夹在中间的绝缘介质组成,所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。在计算机系统

的主板、插卡、电源的电路中,应用了电解电容、纸介电容和瓷介电容等几类电容,并以

电解电容为主。

    电感

    见过变压器吧,上面用导线绕成的线圈就是一种电感

    其实,电感通俗一点一般就是指螺线圈,他在通过变化的电流时,会产生一些与一般的导线不同的效应,所以另起一个名字叫电感

    电感只能对非稳恒电流起作用,它的特点两端电压正比于通过他的电流的瞬时变化率(导数),比例系数就是它的“自感”

    电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场,而这个磁场又会反过来影响电流,所以,这么说来,任何一个导体,只要它通过非稳恒电流,就会产生变化的磁场,就会反过来影响电流,所以任何导体都会有自感现象产生

2.电容串并联:C(电容量)=Q(总电量)/U(电压)

  电感串并联:L=L1*L2/(L1+L2)

3.容抗=1/2*π*f*C   (C为电容)

  感抗=2*π*f*L     (L为自感系数)

  一种电路,电流依次通过每一个组成元件的电路.串联电路的基本特征是只有一条支路,由此出发可以推出串联电路有如下五个特点:(1)流过每个电阻的电流相等。因为直流电路中同一支路的各个截面有相同的电流强度。(2)总电压(串联电路两端的电压)等于分电压(每个电阻两端的电压)之和,即U=U1+U2+……Un。这可由电压的定义直接得出。(3)总电阻等于分电阻之和。把欧姆定律分别用于每个电阻可得U1=IR1,U2=IR2,……,Un=IRn代入U=U1+U2+……+Un并注意到每个电阻上的电流相等,得U=I(R1+R2+Rn)。此式说明,若用一个阻值为R=R1+R2+…+Rn的电阻元件代替原来n个电阻的串联电路,这个元件的电流将与原串联电路的电流相同。因此电阻R叫原串联电阻的等效电阻(或总电阻)。故总电阻等于分电阻之和。(4)各电阻分得的电压与其阻值成正比,因为Ui=IRi。(5)各电阻分得的功率与其阻值成正比,因Pi=I2Ri。

  串联的特点:开关在任何位置控制整个电路,即其作用与所在的位置无关。电流只有一条通路,经过一盏灯的电流一定经过另一盏灯。如果熄灭一盏灯,另一盏灯一定熄灭。

  串联的优点:在一个电路中, 若想控制所有电路, 即可使用串联的电路;

  串联的缺点:只要有某一处断开,整个电路就成为断路。 即所相串联的电子元件不能正常工作。

4.直流电(direct current)

  大小和方向都不随时间变化的电流。又称恒定电流。所通过的电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该电路中,形成恒定的电场,在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,靠电源的非静电力的作用,克服静电力,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线。所以,在直流电路中,电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势,为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。

交流电:方向和强度(大小)作周期性变化的电流。

当线圈在磁场中匀速转动时,线圈里就产生大小和方向作周期性改变的交流电。

现在使用的交流电,一般是方向和强度每秒改变50次。

我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。在实用中,交流电用符号”~”表示

在常用的低压电源中,用电容器降压(实际是电容限流)与用变压器相比,电容降压的电源体积小、经济、可靠、效率高,缺点是不如变压器变压的电源安全。通过电容器把交流电引入负载中,对地有220V电压,人易触电,但若用在不需人体接触的电路内部电路电源中,本弱点也可克服。如冰箱电子温控器或遥控电源的开/关等电源都是用电容器降压而制作的。

 相对于电阻降压,对于频率较低的50Hz交流电而言,在电容器上产生的热能损耗很小,所以电容器降压更优于电阻降压。

    电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到220V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此,电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。

    电容降压式简易电源的基本电路如图1 ,C1 为降压电容器,D2 为半波整流二极管,D1 在市电的负半周时给C1 提供放电回路,D3 是稳压二极管,R1 为关断电源后 C1 的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2 的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3 所示的桥式整流电路。

    这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源。它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管。所能提供的电流大小正比于限流电容容量。

采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位)

I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C

    =0.44*220*2*3.14*50*C=30000C

    =30000*0.000001=0.03A=30mA

如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为:

I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C

    =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C

    =60000*0.000001=0.06A=60mA

一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。

    使用这种电路时,需要注意以下事项:

    1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电!

    2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。

    3、电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io ,实际上是流过C1的充放电电流 Ic 。C1容量越大,容抗 Xc 越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io 小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流 Idmax 小于Ic-Io 时易造成稳压管烧毁。

    4、为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压。

    5、泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。

通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为:C=14.5I,其中C的容量单位是μF,Io的单位是A。电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电。

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