电路第06章.ppt
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1、第六章 电容元件和电感元件 61 电容元件(在此仅讨论线性电容元件) 一、电容器的构成:如果在电容两端加一直流电压,则储电荷且 +q = q ,当去掉电源后电荷仍然存在。,C:电容器的容量,简称电容。 :电容器两极板间介质的 介电常数。 S:金属板的面积。d:电容器两极板间的距离。 注意:C为一个正实数,它的大、小与q、 uC无关。,原点的直线,这条线称为电容元件的库伏特性曲线。,可画出一条过,二、电容元件 1、定义:电容元件是实际电容器的理想化模型。它是这样的理想 元件,在任何时刻正极板上的电荷量与其两端的电压成正比。,2、表示符号:,3、单位:u c为伏特(V),q为库仑(C),C为法拉(
2、F),三者的关系为:,单位的换算关系:,4、电容元件的库伏特性曲线,如果把u 取为横坐标,q 取纵坐标,由,因此叫做线性电容元件。反之,如果库伏特性曲线不是一条直线则叫非线性电容元件。 如果电容元件的库伏特性曲线不随时间改变,则称为非时变电容元件。反之,叫做时变电容元件。,我们在此讨论的均为线性非时变电容元件。简称电容。 5、电容元件中电流与电压的关系,当uC、iC 同正向时取“”,(1)、iC 、 uc 关系,当uC、iC 异正向时取“”,容有隔直通交的作用。,当uc为直流时,,,iC = 0 此时电容相当于开路。电,(2)、 uc 、 iC的关系(以uc 、 iC同正向为例),6、电容元件
3、的功率与能量,(1)、电容中的功率(以uC 、 i C同正向为例):,(2)、电容中的电能(从t0到t时间内,电容中的电能),所以,A、电容元件是一种储能元件,它并不消耗能量,又因为它不会释放出多于它所吸收或储存的能量,因此,它也是一种无源元件。B、当uc(t)及q(t)为时间的连续函数时,电容上的储能 We不会突变。,例61 电路如图(a)所示,已知电容电压的初始值为uc(0) = 0, 电流源 is(t) 的波形如图(b)所示。试求电容uc(t) ,并画出其波形。,解:,所以,实际电容器的内阻 Rc 一般在兆欧数量级。,7、实际电容器模型 电容元件是实际电容器的内部损耗为零时的电路模型,如
4、果,实际电容器工作在高频率的电路中时,则内阻就不能忽略,此时,实际电容器的模型为:,62 电容元件的串联与并联电路 一、电容的串联 1、n个电容串联的电路可等效为一个电容,在(a)中由KVL可得:,(a),(b),由图(b)可得:,2、两个电容串联的等效电容,二、电容的并联 1、n个电容并联的电路可等效为一个电容,在(a)中由KCL可得:,(a),(b),由图(b)可得:,63 电感元件 一、电感线圈的构成:用导线制成的空芯或具有铁芯的线圈在工程中有广泛的应用。,线圈中流过的电流。 由电流i 在线圈中产生的自感磁通。 线圈中的自感磁通链。 线圈匝数。 线圈两端的电压。,电流 i 的方向与,的方
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