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电容充电的过程没有一个服众的解释

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楼主: jack_shine
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HWM| | 2010-10-24 01:45 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览
to LZ:

具体不一一答你的问题,只想说明:

1)任何电源,导线都有电阻。
2)任何导线都有电感。
4)电容内(含导线或器件间)虽然没有传导电流,但存在位移电流(这是Maxwell的一大贡献)。

通常我们都非常习惯于用KVL,KCL分析电路,认为其可以无条件地应用于任何状态(如LZ所谓的R=0)。却不知KVL,KCL是从场方程那里经过若干近似后才得以存在。下面给出相关的近似条件:

1)回路中的磁通量变化率近似为零(电感线圈内不算)。
2)导线电阻为零(或等效为一个电阻)。
3)导线为等势体,即忽略导线上电势的波动性(一般认为波长比导线长一个数量级以上)。
4)导线,器件等之间或对地的位移电流近似为零(即近似地认为无分布电容)。

如此,才能使用KVL和KCL分析电路。随着信号频率的提高,通常上述条件中首先不满足的就是“导线为等势体”。因此必须引入传输线来替代原先的导线。如此处理,一方便考虑了导线上电势的波动性,此外由于采用了传输线这样的一维结构,使问题的处理变得相对简单。

至此,LZ可以针对你的问题参照上面所列的条件,看看那些成立,那些则不再成立。由此便可找到答案。

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哲哲55 + 1 太帅了,看来俺要回去补补电磁场电磁波的知 ...
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QuakeGod| | 2010-10-24 01:59 | 只看该作者
40711,对电容充电的过程有几点疑惑,翻看坛子里以前类似的帖子都是众说纷纭,没有一个服众的解释,希望有高手破一破其中的禅机
   
     1 开关闭合的瞬间电容两端的电压不能突变(以电源负端为参考0电位,可以理解 ...
jack_shine 发表于 2010-10-23 14:07

关于第二点,谁说等电势就不能有电流,要看导线是不是理想导线,
从前面看,已经假定导线是理想导线了。

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maychang| | 2010-10-24 09:00 | 只看该作者
从楼主问题看,存在一个矛盾:
在同一个问题中,时而使用理想模型,时而不使用理想模型。
理想模型在现实中并不存在,仅仅是为了简化而使用的。显然理想模型使用时必须受到限制,不能随意使用。某些情况下可以用,某些情况下就不能用。
但在讨论某一具体问题时,使用了理想模型就必须使用到底。要改变(往往是更深入的讨论),那就是另一个问题而不是原来的问题了。
即以本问题而言,使用理想导线模型,就要使用到底。楼主说的第二点就是不对的。

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xwj| | 2010-10-24 09:08 | 只看该作者
唉,LZ根本就没搞清楚什么是因,什么是果。就直接倒因为果先下了个定论了,那你当然会想不通。

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xrzsecond| | 2010-10-24 09:18 | 只看该作者
看了你问题我也同感,,t=0时刻,闭合开关,我的理解是:电容电压以指数曲线5*(1-e-t/i){指数不知道怎么打出来,只能这样子写出来了e-t/i是指数形式}上升,其中i=RC为时间常数,电容流过的电流由最大值5/R处以指数曲线(5/R)*e-t/i衰减,一段时间后,电容电压升为输入电压5V,电容电流降为0,

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maychang| | 2010-10-24 09:34 | 只看该作者
楼上,“一段时间后”应理解为有限时间,而不是无穷时间。这样说有点问题。

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PXJ_520| | 2010-10-24 11:03 | 只看该作者
mark

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宋业科| | 2010-10-24 11:07 | 只看该作者
一条导线两端没电压,能证明这条导线没电流吗?

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icecut| | 2010-10-24 12:46 | 只看该作者
lz没学到家。宏观微观搞乱了。建议你还是认真写数学描述。最后再把导线电阻极限到0.

至于电流。不是一个电子跑一圈。而是好多电子一起跑。一个走了。就有电势差了。。。

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ert34| | 2010-10-24 13:40 | 只看该作者
学习

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jack_shine|  楼主 | 2010-10-24 13:47 | 只看该作者
1 电场和磁场是一个不可分割的整体,变化的磁场可以激发涡旋电流,变化的电场可以激发涡旋磁场,电场和磁场不是彼此孤立的,他们相互联系,相互激发组成一个统一的电磁场
2 均匀电场的场强公式E=U/d
3 磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发
4 位移电流只是表示电场的变化率,与传导电流不同,他不产生热效应,化学效应等
5 位移电流的本质是变化着的电场,而传导电流则是自由电荷的定向移动
6 位移电流也即变化着的电场,可以存在于真空,导体,电介质中,而传导电流只能存在于导体中
位移电流可以描述成:电容充电时极板上变化的电场被视为等效电流,记作Id,以上摘自大学教材,看来基础理论不是想当然,感谢大家的积极参与讨论,问一下斑竹我的贴子要结的话,如何才能找到,我发现我以前结的帖子都不容易找到,还得一个个去翻

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jack_shine|  楼主 | 2010-10-24 13:57 | 只看该作者
9# redworlf

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jack_shine|  楼主 | 2010-10-24 14:02 | 只看该作者
9# redworlf 阶跃电压频率无穷大,时间无穷小,电容的瞬间阻抗为0 ,这个想法有新意:handshake

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mmax| | 2010-10-24 15:24 | 只看该作者
这让我想到了前几天看到的一个帖子:

一个匀速运动的物体在一个特定时间点T,这个物体是有一个固定的位置,所以他是静止的。

那他怎么匀速运动呢?呵呵

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pjy| | 2010-10-24 15:46 | 只看该作者
都超导了
一条导线两端没电压,能证明这条导线没电流吗?
宋业科 发表于 2010-10-24 11:07

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pjy| | 2010-10-24 15:49 | 只看该作者
电容器两端的电压不能突变并非不突变,无非电容器储存的能量瞬间释放,而这往往意味着一种严重的后果。

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maychang| | 2010-10-24 16:37 | 只看该作者
34楼问题就是“飞矢不动”。两千多年前的问题了。

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chunyang| | 2010-10-24 16:59 | 只看该作者
批量结贴的方法:展开左侧导航栏“我的社区”,点击“我的未结主题”,然后选帖分别操作即可。

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itelectron| | 2010-10-24 19:27 | 只看该作者
上电瞬间 电容 电压 是可以突变的

当一个 充了 电的电容 和一个没有充电的电容 并联的 时候 时候  电容上的 电压 是可以突变的 呵呵

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eydj2008| | 2010-10-24 20:12 | 只看该作者
楼主:
对你没有多话说  你翻翻<电路分析基础>吧
这是基础。其中一阶电路响应 就讲这个.
你的问题 不是一句话能解释的。

(过渡过程、换路定律和初始值、阶跃函数、阶跃响应;
一阶电路的零输入响应和零状态响应)

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