电容器放电理论与实验不符


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我试图以47欧姆的电阻对1F电容器放电,该电阻与电容器并联。İ用以下公式计算了从5V放电到4V所需的时间,即10.55秒,其公式如下:V(t)= V0 * exp(-t / RC)。其中V(t)为4伏,V0为5伏。但是每当我连接示波器观察电压变化时,我都会看到

从5v到4v只需花费0.2秒的时间,任何可以解释为什么我的预期值和我测得的值之间有很大差距的想法都值得赞赏。祝大家有美好的一天:)


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那是一个很大的偏差。从范围捕获中,看起来初始下降比预期的要陡得多。超级电容器不是很“好”的电容器吗?它们的V / I特性仅近似于理想电容器吗?曲线的其余部分是否符合预期?
mkeith '16

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该上限的内部ESR是多少。给出盖的零件号/数据表。
user19579 '16

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0.22也不完全是 0.2秒。是的,我正在上学。
德米特里·格里戈里耶夫

品牌:KAMCAP型号:5.5V 1F
Dogus Ural

曲线的其余部分如预期的那样,在5RC秒左右完全放电。
Dogus Ural

Answers:


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您应该检查数据表以确保安全,但通常的原因是超级电容在其可提供的电流方面通常非常有限。您尝试消耗约100 mA的电流,而大多数超级电容的额定放电电流为1-10 mA。

顺便说一句,如果您以后需要这个上限,我建议您停止实验。您可能会因超出规格的充电/放电电流而轻易损坏超级电容。盖子可能无法打开或失去其部分额定容量(可能已经发生,从而导致您观察到的放电时间较短)。

更新:

根据数据表,您的电容最大等效串联电阻为22 Ohm。当您将47欧姆负载连接到该负载时,允许该帽内部下降至其电压的1/3。这就是您所观察到的:电压从5V迅速下降到大约3.3V,然后按照您的预期保持指数级下降。从长远来看,放电时间常数应约为(R + ESR)* C。


但是它说在1 kHz频率下有22欧姆的电阻,我该怎么做以防止突然下降,因为我的首要任务是观察5V-4V的范围
Dogus Ural

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你不能阻止它。在1 kHz下测量ESR的事实并不意味着它在较低频率下变为零。盖由多孔微结构制成,以最大化电极表面,并且那些微结构具有显着的电阻。
德米特里·格里戈列耶夫
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