為什麼即使單位為法拉x歐姆,時間常數(RC)仍以秒為單位?
這是為了滿足我的好奇心,因為我沒有太多運氣來尋找答案。如果有人可以給我一個可靠的答案或向正確的方向發送我,我將不勝感激。
為什麼即使單位為法拉x歐姆,時間常數(RC)仍以秒為單位?
這是為了滿足我的好奇心,因為我沒有太多運氣來尋找答案。如果有人可以給我一個可靠的答案或向正確的方向發送我,我將不勝感激。
這是單位工作的方式。
分解為國際單位制,伏特是
$$ \ mathrm {V = \ frac {kg \ cdot m ^ 2} {A \ cdot s ^ 3 }} $$
其中A是安培。因此,當您除以電流得到歐姆時,您會看到
$$ \ Omega = \ mathrm {\ frac {kg \ cdot m ^ 2} {A ^ 2 \ cdot s ^ 3}} $$
法拉是:
$$ \ mathrm {F = \ frac {s ^ 4 \ cdot A ^ 2} {m ^ 2 \ cdot kg}} $$
因此,當您將歐姆乘以法拉數時,您將剩下幾秒鐘:
$$ \ Omega \ cdot \ mathrm {F = \ frac {kg \ cdot m ^ 2} {A ^ 2 \ cdot s ^ 3} \ cdot \ frac {s ^ 4 \ cdot A ^ 2} {m ^ 2 \ cdot kg} = s} $$
因為秒是時間的基本度量單位。其他基本SI單位是:
1。距離
2的米(m)。質量3的千克(kg)。電流
的安培(A)4。開氏溫度(K)為5。摩爾數(摩爾)為6。坎德拉(cd)表示光強度
與物理相關的所有其他測量單位均來自這七個基本單位。
電阻(以基本形式表示)為\ $ \ frac { kg * m ^ 2} {A ^ 2 * s ^ 3} \ $
同樣,基本形式的電容為\ $ \ frac {s ^ 4 * A ^ 2} {m ^ 2 * kg} \ $ 因此,\ $ R * C = \ frac {kg * m ^ 2} {A ^ 2 * s ^ 3} * \ frac {s ^ 4 * A ^ 2} {m ^ 2 * kg} = s \ $
如果將電容器充電到某個水平,然後將其與電阻器並聯,則電流將開始流動。
實際上,當電容器放電時,該電流將變小(並且電壓因此會降低電流),但是如果我們想像,我們以某種方式迫使電流通過電阻器保持在初始大小,直到電容器完全放電,則電容器將需要一定的時間放電到0 V。
事實證明,無論最初為電容器充電多少,“確定的時間”都是相同的。 (如果您給它充電更多,將會有更多的電荷放電,但是電流會成比例地更高,因為更高的電荷會產生更多的電壓)。該時間是電容與電阻的乘積,即您的時間常數。
從直覺上講,這就是為什麼時間常數具有時間單位的原因。
(或者,時間常數是電壓下降到其原始值的\ $ \ frac1e \ $所花費的時間,在更現實的情況下,我們不理會系統,而讓電流隨著電壓的下降而下降。電壓(按照歐姆定律)。
$$ \ begin {align} v& = IR \\ R& = \ frac {v} {I} \\ & = \ frac {1V} {1A} \\ I& = \ frac {q} {t} \ \ 1A & = \ frac {1C} {1s} \\ C& = \ frac {Q} {v} \\ & = \ frac {1C} {1V} \ end {align} $$
$$ \ begin {align} \ text {。”。單位} RC & = \ frac {1V} {1A} \ cdot \ frac {1C} {1V} \\ & = \ frac {1C} {1A} \\ & = \ frac {1C} {1C / 1s} \\ & = 1s \\\ end {align} $$
為什麼即使單位為法拉x歐姆,時間常數(RC)仍以秒為單位?
因為法拉定義為電容器上每單位伏特保持的電荷。
收費是當前時間。法拉是電流x時間伏特或歐姆時間。