高中物理：电容器充电与放电原理

电容器是一种能够存储电荷的装置，由两个彼此靠近但又相互绝缘的导体组成。当电容器连接到电源时，它开始充电；而当电源被移除后，如果电容器通过电阻或其他元件放电，则它会释放之前存储的能量。充电过程中，导体板上的电荷量随时间增加，直到达到电源电压为止。此时，电流减小至零，表明充电过程完成。电容器的充电过程可以用公式(Q(t) = Q_0(1 - e^}))来描述，其中(Q(t))是t时刻的电荷量，(Q_0)是最终稳定状态下的电荷量，R是电路中的电阻值，C是电容值，e是自然对数的底。放电过程则相反，电容器通过电阻放电，其上电荷逐渐减少，可用公式(Q(t) = Q_0e^})来描述。这两个公式体现了电容器充放电过程中电量随时间变化的规律，其中时间常数( au = RC)决定了充放电的速度。