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RC 電路的直流暫態
7-1 ▲ RC 直流暫態電路為何?
RC 充放電暫態電路中,其電壓、電流如何變化?
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從本書Ⅰ冊第 5 章「電容與靜電」中得知:電容器通以直流電源後,
在其兩極板間會逐漸聚集電荷形成充電現象,使端電壓上升,表示電容器
具有儲存電場能量的功能;充滿電的電容器與負載連接後,則會逐漸釋放
能量形成放電現象,使電位回歸至零。本節將探討逐漸充電或放電的時間
長短與其電壓及電流之變化,這種充放電過程中的暫時狀態稱為暫態。
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7 1. 1 RC 充電
如圖 7-1 所示,為一電阻與電容(簡稱 RC )串聯接於直流電源E的充
電電路,首先假設開關閉合前,電容器極板上未儲存任何電荷(q),在
開關閉合後,隨著充電時間愈長,電荷逐漸增加,有關電容器充電時電壓
及電流的變化說明如下:
(a) 通電前 (b) 充電中
圖 7-1 RC 充
電電路
1 RC 充電暫態電路的運算式
在圖 7-1(b)中,大寫 E 表示固定值,小寫 v 或 i 表示電壓或電流的
變動值,v t 表示時間 t 時的電壓瞬間值;同理,i t 表示時間 t 時的電
流瞬間值。而 q = i t dt (註: q = it );根據KVL(克希荷夫電壓定律):
E = v R t + v C t = i t R + q = i t R + 1 i t dt
C C
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