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电容公式k单位c=εs/d推导电压电流公式详解

发布时间:2021-07-22 09:35源自:知识作者:小街网阅读()

 

电容公式k单位c=εs/d推导电压电流公式详解说明
电容公式k单位c=εs/d推导电压电流公式详解
 

电容单位及转换

在了解电容公式前,我们要先来看看电容单位及转换。在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,由于法拉这个单位太大,所以常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,换算关系是:

 

1法拉(F)=1000毫法(mF)=1000000微法(μF)

 

1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。

 

电容与电池容量的关系:

 

1伏安时=1瓦时=3600焦耳

 

W=0.5CUU

 

电容公式有哪些

一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法拉,即:C=Q/U 。但电容的大小不是由Q(带电量)或U(电压)决定的,即电容的决定式为:C=εS/4πkd 。其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离)。

 

电容公式k单位c=εs/d推导电压电流公式详解

 

电容公式-定义式:

 

电容器的电势能计算公式:E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C

 

多电容器并联计算公式:C=C1+C2+C3+…+Cn

 

多电容器串联计算公式:1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn

 

三电容器串联:C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3)

 

电容公式-电感和电容的储能计算公式

 

电容的储能公式 W=1/2CU2

 

电感的储能公式 W=1/2LI2

 

电学物理量对电容的定义为:电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值,叫电容器的电容C。

 

由 C=Q/U 得 Q=CU。由电流定义得出 i=dq/dt=Cdu/dt

 

因为u是变量,所以瞬时功率为p=ui=Cudu/dt.所做的总功为W=(pt在t从负无穷到t的范围取积分)。

 

即:w=(Cudu/dt*(dt)在之前说的范围内取积分).dt消掉变为w=(Cudu在u从负无穷到u(t)的范围内取积分)。

 

得出w=1/2C[u(t)2-u(负无穷时)2]=1/2Cu(t)2 (式中u在时间为负无穷时是0)

 

当线圈与电源接通时,由于自感现象,电路中的电流 i 并不立刻由0变到稳定值 I,而要经过一段时间。这段时间内,电路中的电流在增大,因为有反方向的自感电动势存在,外电源 E 不仅要供给电路中产生焦耳热的能量,而且还要反抗自感电动势 EL 做功。下面我们计算在电路中建立电流 I 的过程中,电源所做的这部分额外的功。在时间 dt 内,电源反抗自感电动势所做的功为:

 

dA=-EL*i*dt

 

式中i为电流强度的瞬时值:

EL为:EL=-L*di/dt

因而dA=L* i *di

 

在建立电流的整个过程中,电源反抗自感电动势所做的功为:

 

电容公式k单位c=εs/d推导电压电流公式详解

 

这部分功以能量的形式储存在线圈内。当切断电源后,它通过自感电动势作功全部释放出来。

 

即A=W=1/2 LI2

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