36、电容网络的瞬态分析：充电与放电阶段

电容网络的瞬态分析：充电与放电阶段

1. 电容标识与容差

电容的标识包含了重要信息。对于某些电容，如特定示例中的，标识中的字母代表容差等级，例如 J 表示 ±5% 的容差，F 表示 ±1% 的容差，M 表示 ±20% 的容差。电容值的表示方式也有规律，像特定电容标识中，前两位数字是实际值的数字，第三位数字是乘数的幂（即要添加的零的个数）。乘数为 0.01 时用 8 表示，0.1 用 9 表示。

2. 电容网络的充电阶段

2.1 充电过程原理

当开关闭合（置于位置 1）时，电池会从电容的上极板抽取电子并沉积到下极板，导致上极板带正电，下极板带负电。起初，电子转移速度很快，但随着电容两端的电位接近电池的施加电压，转移速度会减慢。当电容两端的电压等于电池电压时，电子转移停止，极板上的净电荷由公式 (Q = C V_C = C E) 确定。

2.2 电流和电压变化

• 电流变化 ：开关在 (t = 0) s 闭合时，电流会瞬间跳升至仅受网络电阻限制的值，然后随着极板充电逐渐衰减至零。电流的快速衰减表明单位时间内沉积在极板上的电荷量也在迅速减少。充电电流 (i_C) 的数学表达式为 (i_C=\frac{E}{R}e^{-\frac{t}{RC}})。
• 电压变化 ：由于电容极板间的电压 (v_C) 与极板上的电荷 (q) 直接相关，即 (v_C=\frac{q}{C})，所以最初极板上快速沉积的电荷会导致 (v_C) 迅速增加。随着电荷流动速率 (I) 的降低，电压变化率也会随之降低。最终，电荷流动停止，电流