电容器直接与电池连接

这可能是一个愚蠢的/初学者的问题，但是当我们将真正的电容器直接与电池连接时，我很难理解到底发生了什么。

根据我的理解，从理论上讲，将未充电的电容器直接连接到9伏特的电池时，电容器将立即充电，其电压也将变为9V。这是因为电容器和电池之间没有电阻，所以电流随时间的变化将是无限的。显然，在谈论理想组件和非现实电路时，这是正确的。

我认为在现实生活中这样做会导致火花，损坏的部件，爆炸或其他任何原因。但是，我看了一些视频，人们通常确实将电池直接与电容器相连。而且，从电池流到电容器的电流某种程度上是低的，因为使电容器具有与电池相同的电压需要花费相当多的时间。

我想知道为什么会这样，谢谢。

这是我所讨论的电路的一个示例：

电池和电容器都具有内部电阻。

您的电容器在内部看起来像这样：

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

当然，我不知道您的电容器，所以我也不知道确切的内部电阻，但是3Ohm足够接近。

电池也会发生同样的情况，因此实际上您正在这样做：

^{模拟该电路}

因此，在极短的时间内，电流将达到最大值，但仅约为0.9A

当然，当您将电容器放在这样的电池上时，您不会接触得很好，因此那里也会有一些额外的电阻，因此甚至可能是0.7A。

现在需要时间的原因是，当电容器充电时，电阻两端的电压会降低，因此电流也会降低，因此电容器上的电压会缓慢增加，依此类推，依此类推，实际上逐渐接近电池电压。

电阻或电容器越大，将花费的时间越多。

可以达到67％的时刻可以通过R * C计算。

因此在示例中为：t（67％）= R * C = 10 * 220u = 2.2ms。

但是，如果电容器为22000uF（= 22mF），则RC时间为220ms，即0.22s，充电总电阻为10Ω。但是使用这样大小的电容器，其电阻可能也会稍高一些，因此会使其变慢。

然后只有67％。接下来的30％将花费更多时间。

编辑：注意；根据Nick的评论，增加了9V-bat电阻。

实际的电池和电容器具有内部电阻，该电阻将减少为电容器充电的电流。这样可以防止您预期的死亡和破坏。:-)

无论如何，很难看到产生9伏特的火花...

除了Asmyldofs有用的答案外，值得注意的是，即使所有导体都以零电阻超导，初始电流也不会是无限的，并且电流会衰减到零。

为什么不无限电流？由于存在电流回路，因此电路将具有一定的电感。因此，电流最初将以Vbatt / L的速率上升。电容器两端的电压将超过Vbatt，几乎达到该值的两倍，然后反向，从而得到以Vbatt为中心的阻尼正弦曲线。

为什么要阻尼？我们正在产生时变磁场。这就是产生电磁（无线电）波的方法。辐射场中的功率将导致电流振荡消失。

正如您所说，只有在“理论”中，我们才能获得“理想”的结果。
使用切合实际的电源和电容器，可获得不理想的结果。这是因为实际组件具有“附加”电阻，电感和电容。
尽管永远无法获得理想的结果，但是通过使“其他”分量尽可能小，我们可以获得“接近”理想的结果。
在您的特定情况下，没有“剧烈影响”的原因是电池和电容器具有内部电阻。因此，电容器不会立即充电到电池电压。它将在“正常”状态下“缓慢”充电
综上所述，电容器需要时间充电的原因是- 内部电阻。