電容基礎(chǔ)知識

電容是電路中經(jīng)常用到的器件，本文推導(dǎo)了相關(guān)的公式，結(jié)合LTspice進(jìn)行仿真。

一、定義

電容(Capacitance)亦稱作“電容量”，電容(或稱電容量)是表現(xiàn)電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，記為C，國際單位是法拉[F]。平板電容的公式如下

C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U

二、相關(guān)公式

1.平板電容器

2.電容存儲的能量

3.電容充電放電

三、公式推導(dǎo)

1.電容存儲的能量

2. 電容充電效率

在電路中，不免存在電阻，假設(shè)V1電源給C1電容充電，中間存在電阻R1

則R1的發(fā)熱量為(假設(shè)電容C1從V0開始充電至V1，Q從Q0充電至Q1)：

當(dāng)V0 = 0，發(fā)熱力量如下，和電容的儲能相同，所以充電效率為1/2.

3. 電容充電公式

假設(shè)C1兩端電壓為U，則電路中的電流為

4. 電容放電公式推導(dǎo)

采用100Ω電阻和100pF電容，時間常數(shù)為10ns，可以看到仿真結(jié)果和上述計(jì)算結(jié)果是吻合的。

先介紹到這里，如果有疑問，大家一起探討。