【电路笔记】-RC放电电路

RC放电电路

当电压源从完全充电的 RC 电路中移除时，电容器 C 将通过电阻 R 放电。

1、概述

RC 放电电路利用电阻器-电容器组合的固有 RC 时间常数以指数衰减率对电容器进行放电。

在之前的 RC 充电电路教程中，我们了解了电容器如何通过电阻器充电，直到达到等于 5 个时间常数（称为 5T）的时间。 只要持续供电，它就会保持充满电状态。

如果这个充满电的电容器现在与其直流电池电源电压断开，则充电过程中积累的存储能量将无限期地保留在其极板上（假设是理想电容器并忽略任何内部损耗），从而保持其连接两端存储的电压 终端处于恒定值。

2、RC放电电路

如果电池因短路而被更换，当开关闭合时，电容器将通过电阻器 R 自行放电，因为我们现在有一个 RC 放电电路。 当电容器通过串联电阻释放电流时，电容器内部存储的能量被提取，电容器两端的电压 $V_c$ 衰减至零，如下所示。

RC放电电路

正如我们在之前的教程中看到的，在 RC 放电电路中，时间常数 (τ) 仍然等于 63% 的值。 那么对于最初充满电的 RC 放电电路，经过一个时间常数 1T 后，电容器两端的电压下降了其初始值的 63%，即 1 – 0.63 = 0.37 或最终值的 37%。

因此，电路的时间常数表示为电容器放电至其充满电值的 63% 以内所需的时间。 因此，RC 放电电路的时间常数为极板两端的电压，代表其最终值的 37%，其最终值为 0 伏（完全放电），在我们的曲线中，该电压为 0.37Vs。

当电容器放电时，它不会以恒定速率失去电荷。 放电过程开始时，电路的初始条件为：t = 0、i = 0 且 q = Q。电容器极板电压等于电源电压且 $V_C=V_S$。 由于 t = 0 时电容器极板电压达到最高值，因此 RC 电路周围流过最大放电电流。

RC 放电电路曲线

当开关首次闭合时，电容器开始放电，如图所示。 RC 放电曲线的衰减速率在开始时较陡，因为放电速率在开始时最快，但随后随着电容器以较慢的速率失去电荷而呈指数递减。 随着放电继续，$V_C$