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告诉大家一个快速积累积分的方法,顺便再问个基础问题

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楼主
sxggj|  楼主 | 2008-9-3 15:09 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
快速积分方法:在“专题与交流”的“知识问答”中可以快速增加积分值

另问一人基础问题:在直流电路中,假设VCC与GND之间串多个电容时,为什么电容分压与容量成反比??

如果从答案往回推:U=Q/C,,,,,,,,也就是说Q不变,,再由Q=It,,,也就可以说,之所以成所比,是因为串联后,电流相等造成的“分压与容量成反比”,,,,,是这样的前因后果吗????还是另有解释?

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沙发
hjh2008| | 2008-9-3 16:04 | 只看该作者

123

“U=Q/C,,,,,,,,也就是说Q不变”根据公式不就可以得到答案了?

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板凳
sxggj|  楼主 | 2008-9-3 16:31 | 只看该作者

关键是如何确定Q不变?

分析过程的话,,,三个电容是同时开始充电,并同时充满吗??

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地板
awey| | 2008-9-3 16:59 | 只看该作者

因为是串联的,每个电容上得到的电荷量是相等的

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5
sxggj|  楼主 | 2008-9-3 17:09 | 只看该作者

谢谢

对比并联:并联时电压相当,串联后电流相当,但是因为隔直,这儿不存在电流,所以出现个与电流相关的用来带替电流的东西:电荷

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6
awey| | 2008-9-3 17:14 | 只看该作者

电荷Q=∫i(t)dt

串联i(t)相同,充电的时间也相同,所以Q相同。
不是没电流,只是时间很短

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7
sxggj|  楼主 | 2008-9-3 17:30 | 只看该作者

新的问题产生了

如果从电荷的角度来看,如果VCC与GND之间串三个电容的话,是不是中间电容所带电压的极性与其它两个相反呢???

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8
awey| | 2008-9-3 17:34 | 只看该作者

怎么可能?电流都是同一个方向的

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9
sxggj|  楼主 | 2008-9-3 17:58 | 只看该作者

理解了,公布答案

图中e是代表电子,5e代表得到5个电子,,-5e代表失去5个电子。。首先从最下面的一个电容开始,利用电源搬移电荷的能力,从C1上板搬5e到C3的下板,,这样C1的上板少了5个电荷,于是C1不干了,它要求它的下板从C2拿5e,于是C1下板得到5e,,C2上板失去5e,,,C2也不干了,,它要求它的下板从C3的上板拿5e,,于是C2下板也得到5e,C3上板失去5e,,,,,,,C3上板本想也让它的下板向别人拿5e,,一看下板已经有了,就说“算了吧,就这样吧”

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10
voild| | 2008-9-3 19:54 | 只看该作者

容易

因为每个电容得到的电荷Q相等,根据U=Q/C,故而每个电容分到的电压为:
U1=Q/C1;U2=Q/C2;U3=Q/C3
并且U1+U2+U3=VCC,就可以得到U1,U2,U3

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11
sxggj|  楼主 | 2008-9-4 11:11 | 只看该作者

之所以有7楼的想法是因为

C1的下板与C2的上板因为带不同的电荷,这样一来在它们之间就会存在电场,也就存在电势差。。。。。事实上当然是错误的,因为它俩之间等电势,肯定不会存在电场的,,原因在于所带电荷只会出现在电容板的内壁,所产生的电力线也只会存在于同一个电容的两个极板之间,对外不提供电场

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12
hjh2008| | 2008-9-4 11:38 | 只看该作者

我也来问个问题

A点对地的电位是多少?  这图仿真会报错!但我相信实际应该可以这样连。

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13
HWM| | 2008-9-4 11:47 | 只看该作者

re LS:当然无解,因为没有初始条件

所谓电容分压的前提条件是初始电荷为零。若没有这个前提,任何电压都有可能。

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14
hjh2008| | 2008-9-4 13:53 | 只看该作者

to 13

是的  但是我想知道的是这个电路在稳定后的A点对地的电位

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15
HWM| | 2008-9-4 13:59 | 只看该作者

LS:若无漏电流(理想状态),无法确定A点的电压。

关于初始条件,可以参照微分方程解的相关概念。

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16
hjh2008| | 2008-9-4 14:04 | 只看该作者

无法确定是什么意思

A点电位有可能为什么值?

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17
HWM| | 2008-9-4 14:12 | 只看该作者

理想情况下(无漏电流,耐压无限),任何值都可能。

取决于初始(T=0)条件,即开始时A点的电位(或电容上的电荷)。

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18
hjh2008| | 2008-9-4 14:59 | 只看该作者

to 17 还是不太懂 能否详细解释一下 谢谢

我给一个初始条件:C1、C2刚开始的电荷都为O,并且C1、C2都是理想的电容,上电一段时间后C1、C2达到稳定,请问这时A电的电位是多少?

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19
HWM| | 2008-9-5 08:01 | 只看该作者

re 18楼:

如果你给定了初始条件,自然就确定了唯一解。

作为思考,假设C1的下极板和C2的上极板的电荷总和为Q(可以为零或非零),确定A点的电压。

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20
Scarbrough| | 2008-9-5 08:14 | 只看该作者

想想可以实际电路可别这样玩

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