【导读】设计带红绿指示灯的充电电路，电磁炮电容充电很长时间才只能充到2/3，是3-5倍的电容常数规律错了吗？
【关键词】电路设计 电磁炮 电容充放电 时间常数
暑假里，给小弟弟制作了电磁炮，然后大家看一下这个电磁炮的打击效果吧！如图1-2所示。
为了给电磁炮电容充电，专门设计了一个带有指示灯的充电电路，电路图如图3所示。
电路电子参数为：直流电源9伏，电阻150欧姆，电容10000uF，16V，红绿两个发光二极管，还有用于测定的万用表。
我们设定，红色小灯在充电工作时候一直亮，绿色小灯是充电的时候亮，到充满了，这个小灯就不亮了。
由于这个电路比较简单，就用了面包板进行实验搭建，电路图如图4所示。
按上开关，可以看到如设计所示，红色小灯和绿色小灯都正常工作，电路图如图5所示。
过了一会儿，绿色小灯开始熄灭。我们用万用表一测，它的电压只有6.51V，并没有充满，如图6所示，所以我们继续进行充电。过了很长时间，再用表一测，发现电压还是6.6V多一点，增长却不大。根本没有充满，这么长时间了，还是没充满，完全不符合电容常数规律，这是怎么回事呢？
首先，绿色指示灯熄灭并不意味电容充满，这是因为，绿灯熄灭只表示充电电路里面电流很小，电压过低，不足以使绿色指示灯发光。那为什么从很长时间又没充满呢？
我们开始做下一个实验
这回我把绿灯拔掉，直接连上电路，结果很快达到8.7伏，如图7所示，符合电容充电常数规律（即充电时间为3-5倍的时间常数即可充满）。
根据查阅资料，发光二极管的正向电阻为50欧姆左右，电路里串联电阻为100欧（忽略电源电阻及导线电阻），根据电容充电公式，如图8所示，电容常数为t=R*C=150*0.01=1.5 秒，取3~5倍的时间常数，10秒钟应该完全充完电路图。
由上可以看到问题完全出在发光二极管上，为什么会有这种情况呢？就是因为发光二级管的正常发光时的电阻为100欧姆左右，但当电流很小时，它的电阻会变成很大很大，以至于是几百千欧，这时若计算时间常数，也会变得极大，可以直观的说，二极管的电阻变得非常大，那么会极大的阻碍电流通过，所以电容充电速度变得非常慢，数值几乎没有变化。
由此可见，电容充电基本公式还是正确的，只是二极管电阻变得非常大的结果。
最后，还是让我们一起欣赏演示效果吧
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