Cum se calculează amperajul circuitului de încărcare al încărcătorului de baterie

Un caz simplu de circuit de încărcare este un circuit rezistență-condensator. De exemplu, luați în considerare un circuit alcătuit dintr-o baterie, un rezistor și un condensator descărcat, în serie cu un comutator care întrerupe calea conductoare a circuitului închis dacă acesta este deschis. Dacă comutatorul este închis, atunci curentul poate circula prin circuit. Inițial, curentul I este la maxim și este dat de tensiunea bateriei V împărțită la rezistența rezistorului R. Apoi, pe măsură ce trece timpul, sarcina q a condensatorului crește. Pe măsură ce condensatorul se încarcă, curentul prin circuit scade, iar când condensatorul este complet încărcat, curentul scade în valoare până la zero. Amperajul este o măsură a curentului.


1. Calculați constanta de timp, cunoscută și sub numele de timp de relaxare. Constanta de timp T este dată de produsul dintre rezistența R și capacitatea C, după cum urmează: T = R*C secunde. De exemplu, dacă C = 1e-6 farazi (cu notația ea pentru a indica un exponent), R=10e6 ohmi, atunci constanta de timp este T = 1e-6*10e6 = 10 secunde. Această valoare indică cât de repede se încarcă condensatorul.

2. Calculați valoarea maximă a curentului. Valoarea maximă a curentului I poate fi găsită atunci când comutatorul este inițial închis și este dată de valoarea I = V/R Amperi, unde, din nou, R este rezistența, iar V este tensiunea la bornele bateriei. Pentru exemplul de curent, unde V = 12 V și R = 10e6 Ohmi, curentul I este 12/10e6 = 1,2e-6 Amperi.

3. Calculați curentul instantaneu la un moment dat după închiderea comutatorului. Numiți curentul instantaneu i. Acesta este legat de valoarea maximă a curentului I prin formula i = I*exp(-t/T) A, unde T este constanta de timp, t este timpul scurs după închiderea comutatorului, iar exp() este funcția exponențială. Pentru exemplul curent, unde C = 1e-6 Farazi, R = 10e6 Ohmi și tensiunea pe baterie este de 12 V, valoarea inițială a curentului după închiderea comutatorului a fost determinată din pasul doi la 1,2e-6 A, constanta de timp din pasul unu este de 10 secunde, iar curentul instantaneu la momentul t este i = 1,2e-6exp(-t/10) Amperi. Dacă au trecut 5 secunde de la închiderea comutatorului, atunci curentul instantaneu este i=1,2e-6exp(-5/10) Amperi. Funcția exp se găsește pe majoritatea calculatoarelor și ar trebui să obțineți exp(-5/10)=0.606, ceea ce face ca curentul instantaneu i să fie 1.2e-6*0.606 = 0.727e-6 amperi.