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无内阻电源给电容器充电,电源消耗多少其他形式的能?
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重生的bunny
高中生
3
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今天老师讲了电容器:
考虑内阻或是外接电阻的电路串联电容器,在充电后电源消耗CE²,电容器电能为0.5CE².
有个同学问了一个问题,老师没有解决:
如果电源不考虑内阻且不外接电阻,电源消耗多少能量呢?
送TA礼物
IP属地:北京
来自
Android客户端
1楼
2021-12-19 00:24
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Sun_12357
小吧主
13
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高中物理竞赛时老师提过一次,此时回路电感不可忽略,另外½CE²以电磁波的形式散失
IP属地:广东
来自
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2楼
2021-12-19 00:53
回复(1)
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yangshunbai
研究员
10
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电感不可忽略即形成LC震荡 将不再会达到"稳定"也就无从提起"稳定状态
IP属地:广西
3楼
2021-12-19 01:15
回复(1)
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bdlx_1668
讲师
8
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这问题细想起来有点说头。
“充电后电源消耗CE²,电容器电能为0.5CE²”——这结论在以RC为主导的电路中成立,而且0.5CE²被电阻消耗掉和阻值大小无关,可用积分证明。
RLC回路里把R拿掉就会出变数,R没了那L是否会体现?L体现的话它可是会储能的,会形成LC串联谐振。另外电源串在里面,这个电源可以倒灌吗?还是电流可随意流动的电压源?
LC串联之后,C上的电压是会高于电源电压的。如电源不可倒灌,给C充电,结果是C上电压高于电源之后就结束了。这种情况下说“另外½CE²以电磁波的形式散失”就有问题,当然不能说没有波辐射,但电感也在里面储能最终体现在C上额外的高压。
如电源可以倒灌,回路就变成R=0的LC串联谐振电路,这电路会一直振荡,辐射出去的能量不断被电源补上。辐射出去的能量占比多少不清楚。这些年LLC谐振拓扑的开关电源越来越多,全桥的、半桥的,反正高压侧就是类似模型。振荡频率从几十K到几百K,为了袖珍据说有做到上兆的,好电源半功率点效率能做到90%以上。从这个角度,LC模型下辐射出一半能量至少是依据不足。
IP属地:北京
5楼
2021-12-19 12:45
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