فیزیک ۲ درس‌نامهٔ آزاد درس‌نامهٔ آزاد

فرمول متوسط ۹ دقیقه

شارژ و تخلیهٔ مدار RC

شارژ و تخلیهٔ نمایی خازن در مدار RC: ثابت زمانی، بار و ولتاژ و جریان در هر لحظه.

نام فرمول

پاسخ زمانی مدار RC و ثابت زمانی

ثانیه (s)

شرایط اعتبار

مدار فقط یک مقاومت و یک خازن سری دارد.
منبع در حالت شارژ، ولتاژ ثابت دارد.

در این مطلب ۱

سرعتِ پر و خالی شدن

ثابت زمانی، شناسنامهٔ سرعت مدار است:

فرمول

τ = R C

ثابت زمانی مدار RC

خواندن τ

R: مقاومت — بزرگ‌تر یعنی جریان کمتر و شارژ کندتر
C: ظرفیت — بزرگ‌تر یعنی بارِ بیشتر برای پر شدن
$τ$: ثابت زمانی — بعد از حدود ۵τ مدار عملاً به حالت نهایی رسیده است

شارژ (اتصال به باتری $ε$ ):

فرمول

q (t) = C ε (1 - e^{- t / R C}) V_{C} = ε (1 - e^{- t / R C})

بار و ولتاژ خازن هنگام شارژ

تخلیه (جدا از باتری، اتصال کوتاه با مقاومت):

فرمول

q (t) = Q_{0} e^{- t / R C}

بار خازن هنگام تخلیه از مقدار اولیهٔ Q صفر

و جریان در هر دو حالت نمایی افت می‌کند: $I = I_{0} e^{- t / R C}$ .

پیش‌نیازها

مطالب مرتبط

از همین بخش و با برچسب‌های مشترک

این مطلب را خواندید؟ آن را علامت بزنید تا پیشرفت شما روی همین دستگاه ذخیره شود.