电容器电能(电容器电能计算公式推导)

1. 电容器电能计算公式推导

tgθ=无用功/有用功这是依据电容工作时做功的成分给出的公式，但实际这些功是没办法直接测量的，但DF是可以在LCR仪上测量出来。

你也可以这样理解，DF全城损耗角正切，简称损耗，那么所有做无用功的因素都会影响DF，容量没有100%引出，部分处于无用状态、ESR内阻消耗一部分电能是无用功、LC漏掉的电流也是无用功。

2. 电容器储存电能公式推导

假设电容初始电压为0V,Q=0以恒定电流I进行充电，那么，充电过程中，Qt=I*T（t为下标，代表时刻，T为充电时长）Ut=Qt/C=I*T/C,显然，Ut匀速上升,Pt=Ut*I也是匀速上升，假设充电结束时的电压为U，整个过程中的平均功率P=U*I/2，E=P*T=U*I*T/2,由于IT=Q=CU，E=U*U*C/2。

3. 电容器的推导公式

导体半球电容推导：假设两个半径均为R的半球A,B,分别带上Q电荷则易知A,B两个半球处于并联状态

所以由电容器的并联可知,A,B各自电容为系统总电容的一半即K/2R

4. 怎么算电容器电能公式

dw E =U C idt=U C d φ =CU C dU C

W E = =

电容 器为储能元件，不耗能。电压增加时，存储电能；电流减少时，放出电能。

例 ： 一电容器 C=20 µF, 与一电阻 R =10Ω, 串联后等在直流电源 U =100V 上。求

（ 1 ）开关接通稳定后电容器上电压 U ；（ 2 ）开关接通瞬间电路中最大电流；（ 3 ）稳定后储存在电场中能量。

解： U =100V ， I m =100/10=10A, W E = =0.1J

5. 电容器的电能计算公式

电容的容量与容抗之间的关系

①在纯电容电路中，接通电源时，电源的电压使导线中自由电荷向某一方向作定向运动，由于电容器两极板上在此过程中电荷积累而产生电势差，因而反抗电荷的继续运动，这样就形成容抗。

②对于带同样电量的电容器来说，电容越大，两板的电势差越小，所以容抗和电容成反比。交流电频率越高，充、放电进行得越快，容抗就越小。所、以容抗和频率也成反比。即XC=1/ωC。

③在理想条件下，当ω=0，因为XC=1/ωC，则XC趋向无穷大，这说明直流电将无法通过电容，所以电容器的作用是“通交，隔直”。在交流电路中，常应用容抗的频率特性来“通高频交流，阻低频直流”。

④在纯电容的电路中，电容器极板上的电量和电压的关系式是q=CU。同时在△t时间内电容器极板上电荷变化为△q所以电路中电流为I=△q/△t，在电容电路中电容的基本规律是I=C·△u/△t。由于正弦交流电在一周期内的电压作周期变化，所以电压的变化率（△q/△t）是在改变的。由此得出，当电压为零时，其电压变化率（△q/△t）为最大，电路中电流也最大。反之，当电压为最大值时，其电压变化率（△q/△t）为零，电流也为零。所以电路中电流的相位超前于电容两端电压的π/2。

⑤在纯电容电路中的电容不消耗电能。因为在充电过程中，电容器极板间建立了电场将电源的电能转换成电场能，在放电过程中，电场逐渐消失，储藏的电场能又转换为电能返回 给电源。所以纯电容电路的有功功率为零

6. 电容器电容的计算公式推导

电容器Q容量Kvar换算C容值uF公式。

一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法，即：C=Q/U。

电容的大小不是由Q（带电量）或U（电压）决定的，即：C=εS/4πkd。其中，ε是一个常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离，k则是静电力常量。而常见的平行板电容器,电容为C=εS/d.（ε为极板间介质的介电常数，S为极板面积，d为极板间的距离。）

对于直流电来说，功率等于电流乘以电压

功率（直流）=电流*电压

对于常用的交流电来说，还要再乘以功率因数

功率（单相交流）=电压*电流*功率因数

如果使用的是三相交流电，还要再乘以1.732

功率(三相交流）=电压*电流*功率因数*1.732

1.25w/14v=2a左右

2.10a电池/2a=5小时左右

1.25w/14v=2A左右

2.10A电池/2A=5小时左右

7. 电容器电容公式推导

第一种

电容器的容量可用C=KP求得，这里C是电容器的容量，单位是微法(μF)；P是电动机的功率，单位是千瓦(KW)；K是经验系数，三相异步电动机星形连接时取0.06，三角性连接时取0.1。例如10KW的三相异步电动机星形连接时C=KP=0.06×10=0.6μF；10KW的三相异步电动机三角形连接时C=KP=0.1×10=1μF。

改接后的功率：改接成单相电容电动机，其有效功率是原来电动机功率的70%左右，例如：10KW的三相异步电动机改接成单相电容电动机有效功率为7KW左右。改接成单相电容启动电动机，其有效功率是原来电动机功率的40%左右，例如：10KW的三相异步电动机改接成单相电容启动电动机有效功率为4KW左右。改接后每相绕组所加的电压不能超过该绕组的额定电压。具体改接成什么样的电动机要看被拖动机械的功率情况。当改接成单相电容启动电动机时，需再添加一个时间继电器，接线方法是：把时间继电器的延时断开瞬时闭合常闭触头串联在电容器回路中，时间继电器的线圈并联在单相电源两端(时间继电器线圈的额定电压要与电源电压相同)。接好电路后，调整时间继电器的延时时间，就可以正常工作。它的工作原理是：当接通电源时，时间继电器和电动机同时获电，电容器回路接通，电动机启动后，当转速达到额定转速的80%左右时(通过调整时间继电器的延时时间实现)时间继电器的延时断开瞬时闭合常闭触头断开，切断电容器回路，电动机正常运转。

改接后的转向：不接电容器的接线端子不动，例如上例中接U1的电源线不动，另一根电源线由V1改接在W1上就能实现反转，即反转原理同单相异步电动机的反转原理相同。

第二种：

电容计算公式是: C=1950*I/U*COS

I =电机的额定电流 U =额定电压 COS 功率因数

C =电容容量 (微法)

以上因为没有启动电容，应增加一些容量，并且不可带负荷启动。

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