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1、复习题：,第四节 纯电容电路,1、电容器,电容器由两块金属板及两极板中间的绝缘介质（电介质）构成。用字母C表示。,分类,a 有机介质电容器（纸、有机薄膜）,b 无机介质电容器（云母、瓷，玻璃）,c 空气介质电容器,d 电解电容器,电容器的用途和性能取决于其所用的电解质材料。,广泛应用于电动机启动，储能元件，提高功率因数等。,常用电容器,可变电容器,固定电容器,电解电容器,铝电解电容器,功能,a 充电,一个极板接电源正极，另一个接负极，使电容器带电的过程称为充电。,结果：把从电源获得的电能储存在电容器中，两极板之间有电压,b 放电,使充电后的电容器失去电荷的过程称为放电。（用导线替换电源，两极板
2、电荷中和）,结果：电容器放出电能，两极板间不再存在电场，也没有电压。,应用,电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。,（1）电容器极板上储存的电量q与外加电压U和电容C成正比。,即：,2、电容,（2）电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，用字母C表示，单位是F（法拉）。,1F=106F=1012pF,C,C,+,C,电容器,极性电容器,可调电容器,（3）电容的大小与极板间的介电常数，电容极板的正对面积S，电容极板的距离d有关。,即：,（k为静电力常量）,3、电容器的容抗,电容器的导电原理,正弦交流电的电压和电流的大小、方向是
3、变化的，使得电容器极板上的电荷也随之变化，电荷的变化形成了电流。,即：,3、电容器的容抗,电容对交流电的阻碍作用，称为容抗，用XC表示。,即：,对直流电路，f=0, XC,特性：,a 通交流，阻直流； b 通高频，阻低频,其中：,在纯电容电路中，电流和电压的最大值、有效值之间的关系符合欧姆定律，,即：,二、电流与电压的关系,或,电容上的电压u和电流i是一个同频率的正弦量，并且电压u在相位上比电流i滞后900。,二、电流与电压的关系,例,已知： , C=10 F ，求电压的相位和XC,解：,u=100t-90,1) 瞬时功率,三 电路的功率,瞬时功率 ：,充电,放电,充电,放电,所以电容C是储能
4、元件。,结论： 纯电容不消耗能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐)。,2）平均功率 P,电容元件不耗能，是一个储能元件,电感元件虽然不耗能，但它与电源之间的能量交换始终在进行,3）无功功率 Q,单位是var,答： XC为82.7，I为2.66A，QC为585.25var。,【例】将C=38.5F的电容器接到U=220V的工频电源上，求XC，I，QC。,解：,例 一个10 F的电容元件， 接到频率为50 Hz， 电压有效值为12 V的正弦电源上， 求电流I。 若电压有效值不变， 而电源频率改为1000 Hz， 试重新计算电流I。 解 （1）当频率f=50 Hz时， 容抗为,电流为：,(2) 当
5、频率f=1000 Hz时， 容抗为,电流为：,纯电容电路的小结,1、在纯电容电路中，电流和电压是同频率的正弦量，电流超前电压 。,3、电容是储能元件，它不消耗电能，电路的有功功率为零。无功功率等于电压有效值与电流有效值之积。,2、电流、电压最大值和有效值之间都服从欧姆定律。电压与电流瞬时值因相位相差 ，不服从欧姆定律，要特别注意 。,单一参数正弦交流电路的分析计算小结,电路 参数,电路图 (参考方向),阻抗,电压、电流关系,瞬时值,有效值,相量图,功 率,有功功率,无功功率,R,i,u,设,则,u、 i 同相,0,L,C,设,则,则,u领先 i 90,0,0,基本 关系,+,-,i,u,+,-,i,u,+,-,设,u落后 i 90,指出下列各式中哪些是对的，哪些是错的？,在电阻电路中：,在电感电路中：,在电容电路中：,【练习】,
