电容元件与电感元.ppt

第五章 电容元件和电感元件,电容电感元件：是储能元件，是动态有忆元件，其VAR是用微积分方程来表示。 含有动态元件的电路称为动态电路。分析动态电路的依据仍是KVL、KCL和伏安关系。 本章重点： 电容、电感元件的伏安关系和贮能。,51 电容元件,一、电容元件 1、电容器的构成：两块金属板用绝缘介质隔开就构成了一个实际电容器。,2、 电容元件（是电容器的理想化模型） 定义：能够在qu平面内用一条曲线（称为库伏特性曲线）来描述的二端元件称为电容元件，即电荷q和电压u存在着代数关系。若该曲线是过原点的直线，则称为线性电容元件，否则就称为非线性电容元件。,断电后电荷仍保留，因此贮存电场能量。,51 电容元件,线性电容元件：q(t)=Cu(t), C为正直常数。这是我们研究的主要对象。 3、符号及单位,单位：法拉（F），1F=10 6 F=10 12 pF,二、电容的VAR 1、电容的VAR：,电流只与电压的变化率有关，当电压为直流时，电流为0。电容有隔直流的作用。,（1）、 （非关联时， ）,51 电容元件,uc(t0) （一般取 t0 0） 称为电容电压的初始值，体现了t0时 刻以前电流对电压的贡献。 描述一个电容元件必须有两个值：C值和 uc(t0)值。,2、电容的记忆性质：电容电压对电流有记忆作用. 只要知道电容的初始电压和t0时作用于电容的电流，则就能确定t0时的电容电压。,（2）、 ,其中，,51 电容元件,3、电容电压的连续性：若电容电流有界，则电容电压不跃变。（电容电压在t0 时不发生跃变）,或,注意： a、电容电流有可能发生跃变。 b、若电容电压在t0时刻发生了跃变，则t0时刻电容电流为无穷大。,4、等效电路,三、电容元件的储能,51 电容元件,在t1-t2时间段内，电容贮存的能量为：,结论：电容在某段时间内的贮能只与该段时间起点的贮能和终点的贮能有关，与这段时间中其它时刻的能量无关。 电容是贮能元件，它不消耗能量，也不产生能量，只是吸收和放出能量，实行能量的转换。,51 电容元件,四、实际电容器,52 电感元件,一、电感元件 1 、电感器：将导线绕成线圈的形式，也称为电感线圈。线圈中不含铁磁物质时，称为线性电感线圈。,2、电感元件的定义： 在-i平面中能用一条曲线（称韦安特性曲线）来描述的二端元件称为电感元件。 当曲线为过原点的直线时,称为线性电感元件。 线性电感元件是我们研究的主要对象。 (t)Li(t), L为正直常数。单位：享利（H） 1H103 mH,52 电感元件,二、电感元件的VAR：,（1）、 (非关联时 ),（2）、,iL(t0) （一般取 t0 0） 称为电感电流的初始值，体现了t0时 刻以前电压对电流的贡献。 描述一个电感元件必须有两个值：L值和 iL(t0)值。,uL(t)只与iL(t)的变化率有关，当iL(t)为直流时， uL(t)0 (短路)，电感元件通直流。,52 电感元件,电感的记忆性质：电感电流对电压有记忆作用 ； 电感电流的连续性：若电感电压有界，则电感电流不跃变：,或,三、电感元件的贮能 在t1- t2时间内，电感贮存的能量为：,