请教电容充电问题

reddrogne · 发表于 2008-4-11 11:26

电容C1被充电到电压U. 然后接到电容C2的两端进行对其充电. (假设C1=C2)

直到稳定时C1、 C2 的电压应该都是0.5U，但是两个电容的能量都只有0.125C×U×U，能量和只有原来的一半，剩余的能量到那里去了?

刘小晔 · 发表于 2008-5-31 20:46

我比较赞成楼主的说法，因为不管是什么元件都会有损耗的嘛~

pd81829 · 发表于 2008-4-18 16:03

大家可以参见《电路》邱关源高等教育出版社 4版的，P133页，结论有：不论电路中电容c和电阻R的数值是多少，在充电过称中，电源提供的能量只有一半转化为电场能存储在电容中，另一半为电阻消耗！所以，楼主的结论是正确的！
先U给电容充电时候，c1得到的能量是1/2CU*U,再c1给c2充的时候，又消耗了一半，是1/4cU*U了！

cloud.huang · 发表于 2008-4-18 15:14

如果是电容充放电，肯定要用到时间常数RC，那么线路中的R就是总能量减少了的原因。电流发热消耗了。

china_player · 发表于 2008-4-14 20:47

在这个过程中能量有所损耗

reddrogne · 发表于 2008-4-14 12:31

引用第9楼ajay于2008-04-11 18:21发表的  :! p$ P. _2 M  D" j

* h' |4 P8 }( a' V
+ D7 \/ q$ _! ~3 @7 J实际上楼主的这个例子是个悖论.+ |6 M& r5 y9 T9 F0 P6 ~+ s6 e
假定充电回路中均为理想条件,不考虑导线的电阻(电阻为0),此电路将一直振荡下去,而没有稳态.这种理想的情况,能量是守恒的.& O& k2 S; T4 d+ @, q  i  j* d
实际上电路中是要考虑导线的阻抗和感抗等,尽管等效电阻非常小,只有电路中存在电阻造成热辐射,从而构成阻尼振荡,电路才会有稳态.
, E, _" Y  r. s) K' _8 l  `.......

看了你的反例好像有些启发。我想，用一个电源给电容充电至稳定状态，电源对电容做功，而做功的本质就是改变金属原子的电子分布，使电子从一个极板运动到另一个极板。
而此时将电容短路，我想最终电容电压肯定为0，也就是说电子分布又回到了未充电时的状态。也就是说，所谓的电容的储存和释放能量，其实改变的只是极板金属的电子分布而导致的“内能”的变化。

不知道这样解释是否正确？

tinson2008 · 发表于 2008-4-11 19:08

真是专业啊!!

ajay · 发表于 2008-4-11 18:21

引用第0楼reddrogne于2008-04-11 11:26发表的请教电容充电问题 :/ e' W5 ~, m1 V; [7 u1 G
电容C1被充电到电压U. 然后接到电容C2的两端进行对其充电. (假设C1=C2)
; W, l- i: y8 G1 K' w$ h
& O& K6 m: e2 x5 [
+ T- z6 H: B# F! v' ^/ F直到稳定时C1、 C2 的电压应该都是0.5U，但是两个电容的能量都只有0.125C×U×U，能量和只有原来的一半，剩余的能量到那里去了?

实际上楼主的这个例子是个悖论.
假定充电回路中均为理想条件,不考虑导线的电阻(电阻为0),此电路将一直振荡下去,而没有稳态.这种理想的情况,能量是守恒的.
实际上电路中是要考虑导线的阻抗和感抗等,尽管等效电阻非常小,只有电路中存在电阻造成热辐射,从而构成阻尼振荡,电路才会有稳态.
所以,剩余的能量变成热量消耗掉了.
再举个反例:
就一个电容来说，给它充电,然后用0电阻短路它. 因为电路中电阻为0,所以热量为0. 但短路的最终结果是电压为0, 能量到哪去了? 这显然是矛盾的。结果电压为0,显然就是释放了热量.

frankpeng · 发表于 2008-4-11 17:02

引用第0楼reddrogne于2008-04-11 11:26发表的请教电容充电问题 :
$ p9 ?5 x( q) U8 G8 O% O 电容C1被充电到电压U. 然后接到电容C2的两端进行对其充电. (假设C1=C2)( O* A) I4 U! Q Y) D5 I$ e' B* R. }
" R3 h; E4 `* Y/ `6 M; o
3 U9 G2 p. ?" y* ^1 H/ @1 p
直到稳定时C1、 C2 的电压应该都是0.5U，但是两个电容的能量都只有0.125C×U×U，能量和只有原来的一半，剩余的能量到那里去了?

电容C1被充电到电压U. 然后接到电容C2的两端进行对其充电. (假设C1=C2)
我的理解是：先计算C1的能量：E=UI=U*U/R
C1其实是放电，故C2充电后的能量=C1放电后的能量。
所以总能量还是不变。E=E1+E2=2E1=2*1/2U*1/2U/1/2R=U*U/R

caballo3157 · 发表于 2008-4-11 16:42

公式没有问题.
不妨换一个思考问题的方法：假如没有第2个电容，第一个电容充电到电压为U后，再将该电容短路，是否电压回零？能量又到哪里去了？

		自动登录	找回密码
密码			注册安规

	安规论坛 \| 仪器设备 \| 求职招聘 \| 国家标准		公告 \| 教程 \| 家电 \| 灯具 \| 环保 \| ITAV		签到充值在线打卡设备		好友\| 帖子\| 空间\| 日志\| 相册
	IP淋雨机 \| 证书查询 \| 规范下载 \| 资质查询		招聘 \| 考试 \| 线缆 \| 玩具 \| 标准 \| 综合		红包邮箱打卡工资禁言		分享\| 记录\| 道具\| 勋章\| 任务

IP淋雨设备\| 恒温恒湿箱\| 拉力机\| 医疗检测设备	沙特Saber 埃及COI 中东GCC｜CoC直接发证机构	水平垂直燃烧机\|灼热丝\|针焰试验机\|漏电起痕试验机
灯头量规\|试验指\|插头插座量规\|灯具检测设备	耐划痕试验机\|可程式恒温恒湿试验箱 \| 耦合器设备	广东安规-原厂生产-满足标准-审核无忧

[其它标准产品] 请教电容充电问题

安规网为您推荐 /1