电容器两端电压公式

Q1：电容器两端电压的基本计算公式是什么？
电容器电压的核心公式为 Q=CU，其中Q表示存储电荷量（单位库仑），C为电容值（单位法拉），U为两端电压（单位伏特）。该公式表明在电容值固定的情况下，存储电荷量与电压成正比。(来源：IEEE标准库, 2022)
实际应用中常使用其变形公式 U=Q/C。当通过1A电流对1F电容充电1秒时，理论上电容电压将上升1V。上海工品技术团队建议，在电路设计时要预留20%以上的电压裕量以确保安全。
Q2：RC电路中电压如何随时间变化？
在RC充放电电路中，电压变化遵循指数规律：U(t)=U0(1-e^(-t/RC))（充电）和 U(t)=U0e^(-t/RC)（放电）。其中τ=RC被称为时间常数，当t=5τ时电压变化完成99.3%。(来源：电子工程师手册, 2021)
例如使用上海工品提供的100μF电容和10kΩ电阻构成电路，时间常数τ=100μF×10kΩ=1秒。实际测试时建议搭配示波器观察波形，验证理论计算值。
Q3：测量电容电压需要注意哪些误区？
常见误区包括：1）忽略等效串联电阻(ESR)导致的压降 2）未考虑环境温度对电容值的影响 3）使用普通万用表测量高频纹波电压。建议选择低ESR电容（如上海工品CBB系列），测量时保持温度在25±5℃。
Q4：如何选择合适电压等级的电容器？
应遵循”额定电压≥1.5倍工作电压”原则。对于交流电路，需按峰值电压计算。例如220V交流电峰值为311V，应选用450V以上电容。上海工品提供从16V到10kV全系列电压等级电容器，支持定制化选型服务。
Q5：电容器长期使用后电压特性会变化吗？
电解电容的容量衰减率每年约2-5%（来源：TDK技术白皮书, 2023），建议每3年检测一次实际容量。可通过LCR表测量容值和损耗因数，当容量下降超过20%或ESR增加50%时应及时更换。