
【電】 capacitor voltage
capacitor
【化】 capacitor; condenser
【醫】 capacitor; condenser
tension; voltage
【化】 voltage
【醫】 electric tension; voltage
電容器電壓(Capacitor Voltage)是電子工程中的核心概念,指電容器兩極闆之間的電勢差,反映其儲存電荷的能力。以下從漢英對照角度解析其技術定義與物理内涵:
基本定義
電容器電壓定義為兩極闆間電場力對單位正電荷所做的功,英文表述為"the potential difference between the plates of a capacitor caused by separated charges"(《電氣與電子工程師協會術語手冊》。該電壓值與存儲電荷量(Q)和電容量(C)滿足公式:
$$ V = frac{Q}{C} $$
其中電壓單位采用伏特(V),電荷單位為庫侖(C),電容量單位為法拉(F)(《國際單位制标準》。
動态特性
在充放電過程中,電壓變化遵循指數規律:
$$ V(t) = V{max}(1 - e^{-t/tau}) quad (text{充電}) $$
$$ V(t) = V{0}e^{-t/tau} quad (text{放電}) $$
時間常數τ=RC決定電壓變化速率(《電路分析基礎》。
工程影響因素
安全阈值
實際應用中需确保工作電壓低于擊穿電壓(Breakdown Voltage),該參數由介質厚度和介電強度決定。典型鋁電解電容額定電壓範圍6.3-450V(《電力電子器件參數手冊》。
電容器電壓是指電容器兩極闆之間的電勢差,反映了電容器存儲電荷的能力。以下是詳細解釋:
電容器由兩個導體闆(極闆)和中間的絕緣介質構成。當兩極闆連接電源時,正負電荷分别聚集在兩側極闆,形成電場,此時兩極闆間的電勢差即為電容器電壓(單位:伏特,V)。電壓大小與存儲的電荷量(Q)和電容值(C)直接相關,公式為: $$ U = frac{Q}{C} $$
充電過程
接通直流電源時,電壓從0逐漸上升至電源電壓,遵循指數規律:
$$
U(t) = U_0 left(1 - e^{-t/tau}right)
$$
其中時間常數 $tau = RC$(R為回路電阻,C為電容值)。
放電過程
斷開電源後,電壓從初始值衰減至0:
$$
U(t) = U_0 e^{-t/tau}
$$
在交流電路中,電容器電壓與電流存在90°相位差(電流超前電壓)。其容抗(阻礙交流電的能力)為: $$ X_C = frac{1}{2pi f C} $$ ($f$為交流電頻率,$C$為電容值)
若需進一步了解電容器類型(如陶瓷電容、薄膜電容)的電壓特性差異,可提供具體方向補充說明。
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