本帖最后由 gaoyang9992006 于 2013-6-4 21:34 编辑
相移电路(resistor–capacitor circuit,RC电路),或称RC滤波器、RC网络,是一个包含利用电压源、电流源驱使电阻器、电容器运作的电路。一个最简单的RC电路是由一个电容器和一个电阻器组成的,称为一阶RC电路。
下面我来用中学的知识分析τ的来历,大家都知道τ=RC.
根据电容的特性参数
Q=CU
电阻的伏安特性为U=I*R.
另外电荷与电流的关系为:Q=I*t
三个等式联立:Q=C*U=I*t=C*(I*R)
后面两项约去I,推出===》t=C*R
即令τ=t=C*R.
时间常数得出。
分析:该时间常数表明了,在电容处于该电压的作用下的储电能力在该电压与该电阻的作用下多久可以充满电。
暂态响应 一个最简单的RC电路是由一个电阻器和一个电容器串联组成,而当一个电路只由一个充电的电容器和一个电阻器组成时,电容器会释出电流给电阻器。 根据克希荷夫电路定律我们可求得电流于电容器所耗时间内产生的变化,其结果经由 线性微分方程
我们来分析该微分方程的本质,很有趣的。
我们看上面的静态分析中有一个Q=CU.
对吧?
而这里的C*dV呢,就是电容上变化的电量dQ,而Q=I*t
所以dt内变化dQ对应于上面流过的电流,因此结合基尔霍夫电流定律由了以上的微分方程。
解方程得
该方程体现出了一个问题:当开始的时候电容C上携带了V0的电压,说明上面有了多少电荷,就像一个水缸里面放了多少水一样,后面的指数,说明了水的流淌不是匀速流出去的,但是会越来越少,另外压力越大的时候流水越快,压力越小流水越慢。
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