Чему равно время заряда и разряда конденсатора?

[scherbakovss]

Чему равно время заряда и разряда конденсатора?

С=1 микрофарад
R=1000 ом

1)по какой ф-ле рассчитываться. В интернете встречал две формулы
Т=RC
T=5RC
ваш вариант

2)Ели есть время разряда значит есть и частота? Как она рассчитываться и в чем ее физический смысл?

3)по какой схеме луче заряжать конденсатор когда параллельно к источнику или последовательно включен ,приведите схему.

 

[IronArgument]

Чему равно время заряда и разряда конденсатора?

Полностью разряженный конденсатор ёмкостью 1 мкФ, через резистор 1 кОм, зарядится полностью за 5 мс.

1)по какой ф-ле рассчитываться. В интернете встречал две формулы
Т=RC
T=5RC
ваш вариант

Обе формулы правильные, первая - постоянная времени RC-цепи, это время при котором величина напряжение на конденсаторе достигнет 63% от своего максимума (заряд будет идти по экспоненциальному закону), а по второй формуле определяется время полного заряда, когда напряжение на конденсаторе достигнет максимального значения.

2)Ели есть время разряда значит есть и частота? Как она рассчитываться и в чем ее физический смысл?

Никакой частоты там нет, т.к. процесс не является периодическим.

3)по какой схеме луче заряжать конденсатор когда параллельно к источнику или последовательно включен ,приведите схему.

Лучше для кого или для чего? Последовательно с чем?

 

[Vladimir_S]

а по второй формуле определяется время полного заряда, когда напряжение на конденсаторе достигнет максимального значения.

Строго говоря, не совсем так: теоретически максимального значения, равного э.д.с. источника U0, напряжение на конденсаторе U достигнет при
Т = ∞,
т.е. оно так и будет возрастать, сколько бы времени ни прошло. Но с практической точки зрения, поскольку при T=5RC U=0.99*U0, этот интервал можно считать временем полной зарядки конденсатора.

 

[IronArgument]

конденсаторе U достигнет при
Т = ∞,
т.е. оно так и будет возрастать, сколько бы времени ни прошло.

Строго говоря, не совсем так: электрический заряд встречается в природе лишь в виде целого числа элементарных зарядов (принцип квантования заряда), при конечном напряжении источника питания, наступит момент, когда заряд не сможет больше расти (приращение не может быть меньше величины элементарного заряда). Бесконечным заряд будет только в математической модели, потому как экспоненциальная функция постоянно возрастает.

 

[Михаилъ]

при конечном напряжении источника питания, наступит момент, когда заряд не сможет больше расти

Скорее всего, мы просто не заметим приращения из-за невозможности измерения с большой точностью.

 

[IronArgument]

Скорее всего, мы просто не заметим приращения из-за невозможности измерения с большой точностью.

Уровень погрешности измерительных приборов не имеет отношения к самому процессу заряда, да и к самой теме - тоже. Неважно, что мы там заметим, или не заметим, это никак не повлияет на суть процесса.

 

[Vladimir_S]

Чего-то я читал-читал, потом опять читал, да так ничего и не понял. При чем тут приращения? Или величина элементарного заряда? По мне, так полный заряд конденсатора означает ситуацию наступления динамического равновесия встречных токов, порождаемых полями источника и конденсатора, что, по идее, достигается через бесконечное время. Или Вы о том, что напряжение на конденсаторе, вследствие формулы U=Q/C, начнет квантоваться вслед за квантованием заряда? Не, оно конечно, кто бы спорил... Но это, знаете ли, совсем другие масштабы. При емкости конденсатора в 1μF этот "квант" составит 1.6^(-13)В.
Моя первая реплика сводилась попросту к уточнению того, что достижение состояния "конденсатор полностью заряжен" по критерию T=5RC может пониматься лишь в грубо-техническом смысле, поскольку "недобор" составит ~1%, что при напряжении источника, скажем, в 100В есть 1В, т.е. величину, на 13 порядков большую погрешности, связанной с квантованием. И всего-то.

 

[scherbakovss]

каким прибором и как измерить это время заряда,все 5*10^3 ом *10^-6=5*10^-3 секунд и есть 5 милисекунд.
ну если 5 милисекунд то получается за одну секунду 200 раз (циклов заряда/разряда сделает)?Тоесть такая пачка импульсов будет?

 

[Vladimir_S]

ну если 5 милисекунд то получается за одну секунду 200 раз (циклов заряда/разряда сделает)?Тоесть такая пачка импульсов будет?

Прежде всего, давайте определимся, что у Вас за источник напряжения. Просто постоянный, типа батареи? Импульсный? Переменного (синусоидального) напряжения? Без этого двигаться дальше невозможно.
В первом случае (источник постоянного напряжения) за 5мс конденсатор зарядится, и на этом всё кончится. Никаких циклов заряда-разряда не будет. В двух других случаях ответ на вопрос

каким прибором и как измерить это время заряда

будет такой: осциллографом.

 

[scherbakovss]

да постоянный источник Напряжения(Зарядное устройство),ведь иначе конденсатор не зарядиться.

Это по такой схеме зарядку делают?
А по какой схеме делают разрядку?

 

[scherbakovss]

Уточните как ведет себя конденсатор при импульсном и переменном источнике?

 

[scherbakovss]

Когда будет пачка импульсов(циклы заряда и разряда)?

 

[scherbakovss]

Импульсный ток-это постоянный с некоторой частотой?
А частота =1/t
t=5 милисекунд
значит частота =200 гц
Верно ли я понял?

 

[IronArgument]

Чего-то я читал-читал, потом опять читал, да так ничего и не понял. При чем тут приращения? Или величина элементарного заряда? По мне, так полный заряд конденсатора означает ситуацию наступления динамического равновесия встречных токов, порождаемых полями источника и конденсатора, что, по идее, достигается через бесконечное время.

Я полагал, что достаточно понятно объяснил, но могу ещё раз, мне нетрудно. Процесс зарядки конденсатора сводится к тому, что одна обкладка получает электроны и заряжается отрицательно, а другая - отдаёт, и заряжается положительно. В силу того, что электрон имеет заряд равный элементарному (меньше которого в природе не существует), обкладка конденсатора может принять конечное число электронов. Когда это произойдёт, заряд конденсатора прекратится, а следовательно утверждать что это произойдёт через время Т = ∞, можно только в рамках математической модели. Мне это напомнило апорий древнегреческого философа Зенона про Ахиллеса и черепаху:

Допустим, Ахиллес бежит в десять раз быстрее, чем черепаха, и находится позади неё на расстоянии в тысячу шагов. За то время, за которое Ахиллес пробежит это расстояние, черепаха в ту же сторону проползёт сто шагов. Когда Ахиллес пробежит сто шагов, черепаха проползёт ещё десять шагов, и так далее. Процесс будет продолжаться до бесконечности, Ахиллес так никогда и не догонит черепаху.

Одно из возможных объяснений парадокса: ложность представления о бесконечной делимости расстояния и времени.

 

[Vladimir_S]

Я полагал, что достаточно понятно объяснил, но могу ещё раз, мне нетрудно.

И я могу еще раз, если угодно.
1. Полагаю, что дискуссия о столь тонких материях в теме, где ТС пытается разобраться (если не троллит) в элементарных азах электротехники, неуместна.
2. Моё возражение сводилось лишь к тому, что точность 1% может оказаться недостаточной даже с технической точки зрения, поэтому надо примерно представлять себе, что такое 5RC, каков физический смысл этого параметра. А обсуждать здесь вопросы, связанные с квантованием напряжения на уровне десять в минус тринадцатой вольта, считаю излишним.

 

[Николай_С]

Полностью поддерживаю Владимира. Тем боле, что у ТС тутже появляется целый ряд дополнительных вопросов, которые показывают полное непонимание физики процесса.
Еще раз напомню, что понятие частоты применимо ТОЛЬКО к периодически повторяющимся процессам. Заряд конденсатора к таковым не относится.
Если Вы хотите понять поведение конденсатора в цепи с переменным источником тока, то, как уже было сказано, нужно уточнить что это за источник. Иными словами, нужно описать ВСЕ его характеристики: форму сигнала с указанием ВСЕХ временнЫх характеристик, напряжение (амплитудное или действующее), внутреннее сопротивление. Без этого любая дискуссия окажется беспердметной и в лучшем случае сведётся к описанию общей теории цепей и сигналов.