1. 电容器能量公式推导
电容器的电势能存于电场中,W=(1/2)UQ=(1/2)(Ed)(Sδ)=(1/2)εE2Sd,∴ ω=W/V=(1/2)εE2,还可以用“拉力作功法”推导:ΔW=FΔd=(1/2)EQΔd=(1/2)E(Sδ)Δd=(1/2)εE2SΔd,∴ ω=ΔW/(SΔd)=(1/2)εE2,Q= DdS的闭合面积分,dQ等于DdS1的闭合积分减去DdS2的闭合积分,S1和S2取两个电压相差dU的等势面,(原因很简单,如果有需要在写)2.能量要加1/2,3.DdS为第二类曲面积分,D与S都为矢量,不能像这样直接干
2. 超级电容器能量密度公式推导
超级电容最大的单体现在有2.7V3400F,还有2.7V9500F但是体积很大。
目前超级电容的能量密度6~7Wh/Kg.
锂离子超级电容是一种新的超级电容器,单体有3.8V3300F,目前的能量密度达到13Wh/Kg。
3. 电容吸收能量公式推导
电容器两端加电压充电, 在外加电压的作用下 两极板之间的电子经过导线移动(充电),造成一端聚集正电荷+U,另一端聚集负电荷-U。于是两极板之间产生了电势差(+U ) - (-U) =U。
假设两平面极板之间的距离为D, 则根据场强的定义: E=U/D。 因此在充电过程中,两极板上聚集的电荷量增加,极板间电压升高,场强随之增强。直至两极板间电压升高到与电源电压相同。
充电结束。 电容器放电时,上述变化正好相反。 极板上的电荷量减少,电压降低,场强减弱。
4. 电容器中能量公式
电容的储能公式 W=1/2CU²,电感的储能公式 W=1/2 L I²。 由 C=Q/U 得 Q=CU,由电流定义得出 i=dq/dt=Cdu/dt。 因为u是变量,所以瞬时功率为p=ui=Cudu/dt.所做的总功为W=(pt在t从负无穷到t的范围取积分)。
即: w=(Cudu/dt*(dt)在之前说的范围内取积分),得出w=1/2C[u(t)²-u(负无穷时)²]=1/2Cu(t)²。 在时间 dt 内,电源反抗自感电动势所做的功为: dA = - EL * i * dt ,式中 i 为电流强度的瞬时值,EL为: EL = - L * di / dt。 因而 dA = L* i *di,在建立电流的整个过程中,电源反抗自感电动势所做的功为: A = ∫ dA =∫ (0 I) L * i * di = 1/2 * L * I²这部分功以能量的形式储存在线圈内。
当切断电源后,它通过自感电动势作功全部释放出来,即A=W=1/2 L I²。
5. 电容器电势能公式的推导
你给的公式,应该是把电容的一极板电势看为0v,所以另一极板的电势就是加在电容两个极板上的电压U,q是电容器带的总电荷量,C是电容大小,所以一个极板上的电荷量为q/2,则:E=q/2(电荷)×U(电势),C=q/U,联立两个式子得出你给的公式
6. 电容器的能量公式推导
公式:u=q/c,
所以,电荷量q=u*c=2v*0.1×10^-6法拉=2×10^-7库。