圖1(a)所示電路是以一個rc充放電回路示意圖。假設電容器兩端的初始電壓為零,開關k與1端接通的瞬間,電源通過電阻r對電容器充電,此時電容器的充電電流為最大e/r,若持續(xù)以這個電流充電,則vc的上升曲線是一條線性的直線,如圖1(b)中的虛線所示。
圖1 rc充放電回路
但是因在整個充電過程中充電電流為,故隨著vc的上升,充電電流強度ic逐漸減小,則vc上升的幅度也逐漸變小,直到上升至電源電壓e,同時充電電流為0。這樣使實際的vc上升曲線如圖1(b)所示。vc是按指數(shù)規(guī)律上升的,它隨時間t變化的表達式為:
其中,為時間常數(shù)。
可以看出串聯(lián)電阻r越大,充電電流就越小,則充電時間就越長;電容量c越大,所需要的電荷就越多(即儲能越多),充電時間也就越長。
當電容充滿電后,vc等于e。此時開關k與2端接通,則電容器通過r放電,放電電流為,vc逐漸降低。在接通2端的瞬間,放電電流為最大,但隨著vc的降低,放電電流也逐漸降低,直至vc為0v,放電電流也為0。這樣以來,電容放電時vc的下降曲線如圖(c)所示。vc也是按指數(shù)規(guī)律下降的,它隨時間t變化的表達式為: