电容充放电时间不同(电容充放电显示)

这是一个能够显示充放电过程的简单电路,电路如下图。

电容充放电时间不同(电容充放电显示)(1)

电路简介:

电路的左边部分S1、R1、LED1和电解电容C1、C2组成充电电路,充电电流由红色发光二极管LED1显示出来;电路图的右边部分S2、R2、LED2和C1、C2组成放电电路,放电电流由绿色发光二极管LED2显示。

原理讲解:

当S1闭合时,电源通过R1、LED1向电容C1、C2充电,在接通电源瞬间,由于C1、C2中没有电荷,其两端电压为0,这是通过红色发光二极管LED1的电流最大,发光亮度最高。电阻R1具有限流作用,阻碍电源向电容充电,R1的电阻值越大,LED1瞬间电流越小,但发光时间延长,也就是电容的充电时间越长。随着时间的推移,电容逐渐充满电荷,充电电流逐渐减少,红色发光二极管LED1逐渐熄灭。

当电容C1、C2充满电荷后,断开S1,此时C1、C2与电源脱离,然后闭合S2,绿色发光二极管LED2开始点亮发光,表明电容C1、C2开始放电,以此可以表明电容具有存储电荷的能力。电容放电时,随着存储的电荷不断减少,其两端电压也迅速下降,放电电流也随之按指数规律急剧减少。LED2的亮度也由最亮迅速变暗并最终熄灭。电容的容量越大,且限流电阻R2的阻值越大,电容的放电时间就越长,LED2点亮的持续时间就越长。

通过以上的描述可知,限流电阻R1(或R2)的电阻值与电容C1、C2两者的乘积,即RC越大,充、放电所需的时间也越长,因此把RC的乘积叫做阻容充放电路的时间常数,即T=RC,这个广泛用于各种阻容充放电的电路中。

实验器材:

4位拨码开关 、电源(每节电池1.5V)、LED灯、470UF电容、470Ω电阻、导线若干,面包板。

电容充放电时间不同(电容充放电显示)(2)

实验效果图

电容充放电时间不同(电容充放电显示)(3)

从基础开始学起,面包板比较适用,等经验积累丰富之后,在使用洞洞板,用电烙铁焊接;娴熟之后,就用AD软件制PCB板,一步一步来,万事开头难!先从简单开始,坚持学下去,一定会学有所成的。

如有错误,请指出,谢谢!

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