电容器充电电流随时间的变化

电容器充电时，电流从最大值开始逐渐减小。初始时刻，电容器两端电压为零，电流达到最大值，等于电源电压除以电阻。随着时间推移，电容器两端电压上升，电流随之下降。充电5倍时间常数后，电流降至初始值的约0.7%，接近完成状态。时间常数τ等于电阻值乘以电容值，决定充电速度。电容器越大，充电过程越慢；电阻越大，初始电流越小，但整体时间延长。

电容器充电曲线呈现指数衰减特征。电流公式为I = (V/R) × e^(-t/RC)，其中V是电源电压，R是电阻，C是电容，t是时间。实际应用中，手机充电电路利用这一特性实现快速充电。电子设备中的滤波电路依赖电容器的充放电特性稳定电压。高精度测量仪器需要考虑电容充电时间，确保读数准确。工程师在设计电路时必须计算RC时间常数，以满足特定应用需求。