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电容电压是可以变化的,但为什么不能突变呢?

2024-09-27 00:00:00

电容电压是可以变化的,但为什么不能突变呢?在解答这个问题之前,我们有必要了解一下两点。


1、所谓突变(又称跃变),是指变量的数值变化不需要过程,能直接变化,如下图1-3的(1)所示的电压曲线。此时,电压曲线在数值变化处的斜率(即变化率)为无穷。反正,不能突变是指变量的数值变化需要过程(即需要时间),其变化率可求。


2、电场存在能量,而能量不能突变。把一个电荷置于某个电场中,这电荷就会受到电场力的作用发生移动,此时电场能转化为动能,即电场对电荷做功,这表明,电场是存在能量的,就好比人在高处会往下掉,重力场对人做功,将重力势能转化为动能。能量不能突变,能量的变化是靠做功来实现的,做功需要时间,其速度就是功率。简单来说,能量的变化是一个过程,即使这个过程再短。


知道了以上两点,那么,电容电压为什么不能突变的原因也就找到了。用通俗的语言来讲,那就是因为电容电压和能量是由直接关系的,由于能量不能突变,所以电压也就不能突变。电压的存在就等同于电场的存在,而电场存在能量,且电压越大,电场越强,能量就越大,若电压为零,电容的能量也就为零。


另外,也正是因为电容的这种电压与电场能量的关系,所以它是一种储能元件,当电压不变时,它所具有的能量就能一直保存在极板间,不会消失。而所谓的电容充放电过程,其实就是电容电压变化,从而改变电场能量的过程。


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