电容电压大于电源电压(电容电压高于电容耐压时)
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什么时候会出现电容电压大于总电压的情况?
1、在电感电容串联电路中。当容抗大于感抗时,电容电压大于电源电压,因为电容和电感电压方向相反,所以电源电压等于电容电压减去电感电压,即电容电压大于电源电压。
2、电路发生串联谐振时,电容上的电压和电感上的电压大小相等,方向相反,所有电源电压(或信号源电压相当于全部加在了电路的等效串联电阻上了。这个等效电阻越小,电路里的总电流就越大。而电容和电感的阻抗又是不变的,其上电压=感抗 X 电流。
3、由于LRC串并联的关系,阻抗发生了根本变化。它们电压的矢量并不在一条直线上,故电压的关系不是代数和而是矢量和。而且只要参数配合得当,电感、电容上的电压高于电源电压也是正常的。如家用空调机的起动电容,要求在450v以上。而电源电压也就220v而已。
4、对一个既定电容,它的电容量是一个固定值,不随外加电压的大小而改变。电容接入电源后,它被充电到电源电压U。电源撤去后,电容因存有电荷Q,而在两端有电压,即U=Q/C,这个的电压往往要高于电源电压。
5、电路谐振时,电容电压可以是电源电压的几倍至几百倍。对于包含电容和电感及电阻元件的无源一端口网络,其端口可能呈现容性、感性及电阻性,当电路端口的电压U和电流I,出现同相位,电路呈电阻性时。称之为谐振现象,这样的电路,称之为谐振电路。
6、电路谐振时,电容的电压可以是电源电压的几倍甚至几百倍。所以“电容的电压可以是电源电压的几倍”这种说话是错误的。串联谐振由电感L和电容C组成的,可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路,统称为谐振电路。
谐振时,电容两端电压是否会超过电源电压,为什么?
1、会超过 因为,Xc=1/(2*14*f*C)Uc=Xc*I=I/(2*14*f*C)所以,电容两端的电压除了和电流的大小有关之外还和交流电的频率及电容的容抗有关。所以f和C愈小,Uc愈大。当f*C足够小的时候电容两端的电压就会超过电源电压。
2、在串联谐振发生时,电容或电感上的电压约等于外加电压的Q倍。电感和电容有能量储存的功能,当电路谐振时,实际是电感和电容不断储存能量再释放能量的过程,当释放能量和原电源能量叠加时电压就会增高。串联谐振时,电路阻抗达到最小值,电流最大,此时电感电压为jw0LI.电容电压是 I /(jw0C)。
3、电路呈现谐振状态有并联谐振和串联谐振,并联谐振电容两端电压与电源电压相同。串联谐振电容两端电压往往会高出电源电压很多。因为谐振时感抗XL等于容抗XcL总阻抗Z=XL-XcL+R=R 电路呈现纯阻性负载。
4、电路谐振时电容的电压可以是电源电压的数倍。在电路谐振时,电容的电压可以是电源电压的数倍。这是因为在谐振电路中,电容和电感呈现出共振的现象,当电路工作在共振状态时,电容器的电压会达到最大值,通常可以是电源电压的2倍或更多。
当电容器的电压大于电源电压时会怎样?
如果真的发生,大于电源电压的情况,电容器会向电源放电,这是电容器,相当于电源,而原来的电源变成了,吸收能量的负载。
电压高于电容耐压时,很可能会损坏电容,造成短路,导致电容爆裂伤人。电源电压在一定程度上波动。用电非高峰时,电源电压可能高很多,电容随时可能击穿。因此,电容器的耐压不得低于电源电压的4倍由电力提供的电容器上的电压通常不大于电压。如果真的发生,电容会在高于电源电压时对电源放电。
若电容器组运行母线的电压过高,会使电容器的介质损耗增大,很快发热并加速绝缘老化。电压越高老化越快,电容器的寿命也会缩短或导致元件击穿,所以规定在母线电压超过电容器的额定电压1倍时,应将电容器组退出运行。
电容器怎样产生高于电源的电压
因为电容器能储存电压,在断电瞬间,如果恰好在正弦波的顶端,那么这个最高电压就被储存在了电容器中,再次送电时又恰巧在正弦波的顶端时接通,这个电压就是叠加电压,幅度是两次电压之和。
电路发生串联谐振时,电容上的电压和电感上的电压大小相等,方向相反,所有电源电压(或信号源电压相当于全部加在了电路的等效串联电阻上了。这个等效电阻越小,电路里的总电流就越大。而电容和电感的阻抗又是不变的,其上电压=感抗 X 电流。
并联电容升压采用的电路连接为自举电路。利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压升高,有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质,就构成了电容器。当电容器的两个极板之间加上电压时,电容器就会储存电荷。
倍压整流电路中的每个电容都是充电到接近电源电压,倍压只是由2个电容内的电压相加而产生。
交流电源加在电容上,流过超前于电压的容性电流。而大多数负载是感性的,流过的是滞后于电压的感性电流。如果没有并联电容,这感性电流在前面线路、变压器等电器上会有压降。并联电容之后,容性电流补偿了感性电流,通过输电线路环节的总电流减小,压降也减小,所以在负荷上得电压升高了。