как да се изчисли амперажът на веригата за зареждане на зарядното устройство за батерията

Един прост случай на зарядна верига е верига със съпротивление и кондензатор. Например, разгледайте верига, която е съставена от батерия, резистор и незареден кондензатор, свързани последователно с ключ, който прекъсва проводящия път на затворената верига, ако тя е отворена. Ако ключът е затворен, тогава токът може да тече през веригата. Първоначално токът I е максимален и се определя от напрежението на батерията V, разделено на съпротивлението на резистора R. След това, с течение на времето, зарядът q на кондензатора нараства. С зареждането на кондензатора токът през веригата намалява и когато кондензаторът е напълно зареден, токът намалява до нула. Амперажът е мярка за ток.


1. Изчислете времеконстантата, известна още като време на релаксация. Времеконстантата T се дава от произведението на съпротивлението R и капацитета C, както следва: T = R*C секунди. Например, ако C = 1e-6 Фарада (с обозначение ea за обозначаване на степен), R=10e6 Ома, тогава времеконстантата е T = 1e-6*10e6 = 10 секунди. Тази стойност е индикация за това колко бързо се зарежда кондензаторът.

2. Изчислете максималната стойност на тока. Максималната стойност на тока I може да се намери, когато ключът е първоначално затворен, и се дава от стойността I = V/R Ампери, където отново R е съпротивлението, а V е напрежението на батерията. За примера с тока, където V = 12 V и R = 10e6 Ома, токът I е 12/10e6 = 1.2e-6 Ампера.

3. Изчислете моментния ток в даден момент след затваряне на ключа. Наречете го моментният ток i. Той е свързан с максималната стойност на тока I чрез формулата i = I*exp(-t/T) A, където T е времевата константа, t е изминалото време след затварянето на ключа, а exp() е експоненциалната функция. За текущия пример, където C = 1e-6 Фарада, R = 10e6 Ома и напрежението на батерията е 12 V, началната стойност на тока след затваряне на ключа е определена от стъпка две на 1.2e-6 A, времевата константа от стъпка едно е 10 секунди, а моментният ток в момент t е i = 1.2e-6exp(-t/10) Ампера. Ако са изминали 5 секунди от затварянето на ключа, тогава моментният ток е i=1.2e-6exp(-5/10) Ампера. Функцията exp се намира в повечето калкулатори и би трябвало да получите exp(-5/10)=0.606, което прави моментния ток i = 1.2e-6*0.606 = 0.727e-6 Ампера.