الخميس، 10 سبتمبر 2009

Capacitor Charge

Charging the capacitor :


when switch S1 is closed
The Capacitor start to charge from the battery :
Q(t) = C x Vbattery ( 1 - e^-t/RC)
Vc(t) = Vbattery ( 1 - e^-t/RC)
with Time Constant = RC
Wait ... ! What is the Time Constant ?
The Time Constant is the Time needed for physical quantity to raise from zero to 63.2% of it's final value or Time needed for physical quantity to fall to 36.8% of it initial value.

Notice:
63.2+36.8 = 100

The final charged voltage is the volt of the battery VBattery so,
The Total charge (the final charge) = C x VBattery
.....................................................................................
Vbattery = I(t) x R + Q(t)/C
if Q(t) increase then I(t) decrease .
as Vbattery constant .



...........................................................................................................
شحن المكثف :
بص لاول صوره فوق هتلاقى المفتاح S1 و S2 مفتوحين مش متوصلين . هنوصل الاول المفتاح S1 وبيدأ المكثف يتشحن .
الشحنه الكهربيه اللى بيتشحنها المكثف Q كمعدله فى الزمن .


Q(t) = C x Vc
Vc = VBattery x (1 - e^-t/RC)
Q(t) = C x Vbattery (1 - e^-t/RC)

خد بالك فى حاجه اسمها الثابت الزمنى "Time Constant " بتاخد معامل الزمن t بيكون فى الحاله دى RC .
طيب يعنى ايه الثابت الزمنى :
الثابت الزمنى هو الوقت الازم لاى كميه كهربيه حتى تصل او ترتفع الى 63.2% من قيمتها النهائيه . او تنخفض الى 36.8% من قيمتها الابتدائيه .

لاحظ :
63.2+36.8 = 100

القيمه النهائيه للفولت الى ممكن ينشحنه المكثف = فولت البطاريه Vbattery
وبالتالى الشحنه النهائيهَََ = Qf = VBattery x C
............................................................................
خد بالك فى حاجه كمان مهمه لازم تعرفها وهو التيار وتغيره مع الزمن
لو طبقنا قانون كرشوف KVL
VBattery = Vr+Vc
VBattery = I(t)R + Q(t)/C
وكلما زادت Q لانه بينشحن قل التيار I لان فولت البطاريه ثابت .
شوف الرسم الى التحت بيوضح تغير الشحنه والتيار مع الزمن .







ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق