
【电】 capacitor voltage
capacitor
【化】 capacitor; condenser
【医】 capacitor; condenser
tension; voltage
【化】 voltage
【医】 electric tension; voltage
电容器电压(Capacitor Voltage)是电子工程中的核心概念,指电容器两极板之间的电势差,反映其储存电荷的能力。以下从汉英对照角度解析其技术定义与物理内涵:
基本定义
电容器电压定义为两极板间电场力对单位正电荷所做的功,英文表述为"the potential difference between the plates of a capacitor caused by separated charges"(《电气与电子工程师协会术语手册》。该电压值与存储电荷量(Q)和电容量(C)满足公式:
$$ V = frac{Q}{C} $$
其中电压单位采用伏特(V),电荷单位为库仑(C),电容量单位为法拉(F)(《国际单位制标准》。
动态特性
在充放电过程中,电压变化遵循指数规律:
$$ V(t) = V{max}(1 - e^{-t/tau}) quad (text{充电}) $$
$$ V(t) = V{0}e^{-t/tau} quad (text{放电}) $$
时间常数τ=RC决定电压变化速率(《电路分析基础》。
工程影响因素
安全阈值
实际应用中需确保工作电压低于击穿电压(Breakdown Voltage),该参数由介质厚度和介电强度决定。典型铝电解电容额定电压范围6.3-450V(《电力电子器件参数手册》。
电容器电压是指电容器两极板之间的电势差,反映了电容器存储电荷的能力。以下是详细解释:
电容器由两个导体板(极板)和中间的绝缘介质构成。当两极板连接电源时,正负电荷分别聚集在两侧极板,形成电场,此时两极板间的电势差即为电容器电压(单位:伏特,V)。电压大小与存储的电荷量(Q)和电容值(C)直接相关,公式为: $$ U = frac{Q}{C} $$
充电过程
接通直流电源时,电压从0逐渐上升至电源电压,遵循指数规律:
$$
U(t) = U_0 left(1 - e^{-t/tau}right)
$$
其中时间常数 $tau = RC$(R为回路电阻,C为电容值)。
放电过程
断开电源后,电压从初始值衰减至0:
$$
U(t) = U_0 e^{-t/tau}
$$
在交流电路中,电容器电压与电流存在90°相位差(电流超前电压)。其容抗(阻碍交流电的能力)为: $$ X_C = frac{1}{2pi f C} $$ ($f$为交流电频率,$C$为电容值)
若需进一步了解电容器类型(如陶瓷电容、薄膜电容)的电压特性差异,可提供具体方向补充说明。
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