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文档简介
6.1 电容元件 (capacitor),电容器,在外电源作用下,,两极板上分别带上等量异号电荷,撤去电源,板上电荷仍可长久地集聚下去,是一种储存电能的部件。,1. 定义,电容元件,储存电能的元件。其特性可用uq 平面上的一条曲线来描述,库伏 特性,任何时刻,电容元件极板上的电荷q与电压 u 成正比。q u 特性是过原点的直线,电路符号,2. 线性定常电容元件,C 称为电容器的电容, 单位:F (法) (Farad,法拉), 常用F,p F等表示。,单位,线性电容的电压、电流关系,u、i 取关联参考方向,电容元件VCR的微分关系,表明:,(1)i 的大小取决于 u 的变化率, 与 u 的大小无关,电容是动态元件;,(2) 当 u 为常数(直流)时,i =0。电容相当于开路,电容 有隔断直流作用;,3. 电容的功率和储能,当电容充电, u0,du/dt0,则i0,q , p0, 电容吸收功率。,当电容放电,u0,du/dt0,则i0,q ,p0, 电容发出功率.,功率,表明,电容能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为电场能量储存起来,在另一段时间内又把能量释放回电路,因此电容元件是无源元件、是储能元件,它本身不消耗能量。,u、 i 取关联参考方向,(1)电容的储能只与当时的电压值有关,电容电压不能跃变,反映了储能不能跃变; (2)电容储存的能量一定大于或等于零。,从t0到 t 电容储能的变化量:,电容的储能,表明,6.2 电感元件 (inductor),电感器,把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感器,当电流通过线圈时,将产生磁通,是一种储存磁能的部件,(t)N (t),1.定义,电感元件,储存磁能的元件。其特性可用i 平面上的一条曲线来描述,韦安 特性,任何时刻,通过电感元件的电流i与其磁链 成正比。 i 特性是过原点的直线,电路符号,2. 线性定常电感元件,L 称为电感器的自感系数, L的单位:H (亨) (Henry,亨利),常用H,m H表示。,单位,线性电感的电压、电流关系,u、i 取关联参考方向,电感元件VCR的微分关系,表明:,(1) 电感电压u 的大小取决于i 的变化率, 与i 的大小无关,电感是动态元件;,(2) 当i为常数(直流)时,u =0。电感相当于短路;,3. 电感的功率和储能,当电流增大,i0,di/dt0,则u0, p0, 电感吸收功率。,当电流减小,i0,di/dt0,则u0,p0, 电感发出功率。,功率,表明,电感能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为磁场能量储存起来,在另一段时间内又把能量释放回电路,因此电感元件是无源元件、是储能元件,它本身不消耗能量。,u、 i 取关联参考方向,(1)电感的储能只与当时的电流值有关,电感电流不能跃变,反映了储能不能跃变; (2)电感储存的能量一定大于或等于零。,从t0到 t 电感储能的变化量:,电感的储能,表明,电容元件与电感元件的比较:,电容 C,电感 L,变量,电流 i 磁链 ,关系式,电压 u 电荷 q,(1) 元件方程的形式是相似的;,(2) 若把 u-i,q- ,C-L, i-u互换,可由电容元件的方程得到电感元件的方程;,(3
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