Как найти за какое время проходит заряд

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Как известно, движение заряженных частиц (скажем, электронов в проводнике) принято называть электрическим током.

Величина, которая количественно может характеризовать это движение (собственно, ток), определяется «размером» суммарного электрического заряда «проносимого» заряженными частицами через плоскость некоторого пространства, в котором они движутся (применительно к нашему примеру — через поперечное сечение проводника) за определённый промежуток времени.

Формула, связывающая величины, о которых мы упомянули, выглядит следующим образом:

I = Q / t, где I — сила тока (единица измерения — A (ампер)), Q — электрический заряд (единица измерения — q или Кл (кулон)), t — время (единица измерения — с (секунда)), за которое «прошёл» заряд.

Отсюда, t = Q / I.

Тогда время прохождения заряда, по условиям нашего примера, будет —

t = 2,4 Кл / 0,2 А = 12 с.

Время заряда конденсатора

Время заряда конденсатора зависит от первоначального напряжения и емкости самого накопителя, ЭДС источника тока, сопротивления всех участков электрической цепи.

Конденсатор

Конденсатор – устройство для накопления электрического заряда, состоящее из двух и более проводников (обкладок), разделенных диэлектриком. По предназначению он напоминает батарейку.

Если замкнуть цепь с заряженным конденсатором, он будет отдавать энергию и разряжаться, потечет ток. Когда же он разрядится полностью, поток электронов останавливается.

Главной характеристикой конденсатора является емкость (С), т.е. способность накапливать электрический заряд. Она определяется отношением этого показателя (Q) к напряжению (U):

С = Q/U

Время, необходимое для зарядки конденсатора

В идеальных условиях, когда источник напряжения мощный, нет препятствий потоку электричества, конденсатор безупречен, время зарядки конденсатора будет равно 0.

На практике же на каждом участке цепи существует явное (резисторы) или неявное (провода, источник напряжения и т.п.) сопротивление. В этом случае время заряда конденсатора будет зависеть от сопротивления во всей цепи и его емкости.

В самом начале заряда на обкладках накопителя много свободного места, напряжение равно нулю. Начальный ток в этот момент максимален. По мере заполнения конденсатора заряженными частицами их поток постепенно снижается, U растет все медленнее. Когда не останется свободного места на обкладках, ток прекратится, напряжение станет максимальным и равным таковому источника.

Экспонента увеличения энергии в конденсаторе изображена на рисунке. Сама формула зависимости нарастания напряжения от времени заряда имеет следующий вид:

U=Uc*[1-e^(-t/τ)]

где Uс – электродвижущая сила источника, t — время заряда, τ — постоянная времени, равная R*C (R — сопротивление).

За время τ зарядка конденсатора дойдет до (1 — 1/e)*100% ≈ 63% от U.

За 3τ — до (1 — 1/e³)*100% ≈ 95% от U.

За 5τ — до (1 — 1/e⁵)*100% ≈ 99% от U.

Время заряда конденсатора точно до уровня напряжения источника длится бесконечно долго.

Из вышеприведенной формулы вычисления напряжения можно вывести расчет времени зарядки накопителя до определенных показателей:

t = — ln (1 – U/Uc) * RC

Калькулятор расчета времени зарядки конденсатора до 99.2% и других ее параметров от источника постоянной ЭДС приведен на сайте planetcalc.ru

Сила тока в проводнике составляет 0,5 А. За какое время через поперечное сечение проводника проходит заряд 15 Кл?

Сила тока в проводнике составляет 0,5 А. За какое время через поперечное сечение проводника проходит заряд 15 Кл?

Заряд — это количество электричества, он равен произведению силы тока на время:

(Q=It)

Из этой формулы выразим искомое время:   (t=frac{Q}{I})         

(t=frac{15}{0,5}=30;c)