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1、第六章 储能元件首 页本章重点电容元件6-1电感元件6-2电容、电感元件的串联与并联6-31. 电容元件的特性3. 电容、电感的串、并联等效l 重点：2. 电感元件的特性返 回6-1 电容元件电容器 在外电源作用下，正、负电极上分别带上等量异号电荷，撤去电源，电极上的 电荷仍可长久地聚集下去，是一种储存电能 的元件。下 页上 页_+ qq U 电导体由绝缘材料分开就可以产生电容。注意返 回1. 定义电容元件储存电能的两端元件。任何时 刻其储存的电荷q与其两端的电 压 u能用q-u 平面上的一条曲线来描述。下 页上 页库伏 特性uqo返 回任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电压 u 成正比。q-
2、u 特性曲线是过原点的直线。quo下 页上 页2.线性时不变电容元件电容 器的 电容返 回l 电路符号C u+q-qF (法拉), 常用F，pF等表示。l 单位下 页上 页1F=106 F1 F =106pF返 回3.电容的电压-电流关系 电容元件VCR 的微分形式下 页上 页u、i 取关联 参考方向Cui返 回当 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。下 页上 页表明C u+q-q某一时刻电容电流 i 的大小取决于电容电压 u 的变化率，而与该时刻电压 u 的大小无关。电容是动态元件。返 回实际电路中通过电容的电流 i 为有限值， 则电容电压 u 必定是时间的连
3、续函数。下 页上 页tuo返 回某一时刻的电容电压值与-到该时刻的所有电流值有关，即电容元件有记忆电流的作用，故称电容元件为记忆元件。表明下 页上 页研究某一初始时刻t0 以后的电容电压，需要 知道t0时刻开始作用的电流 i 和t0时刻的电 压 u(t0)。返 回电容元件 VCR的积 分形式当电容的 u，i 为非关联参考方向时，上述微分和积分表达式前要冠以负号。下 页上 页注意上式中u(t0)称为电容电压的初始值，它反映电容初始时刻的储能状况，也称为初始 状态。 返 回4.电容的功率和储能当电容充电时， p 0, 电容吸收功率。当电容放电时，p 0, 电感吸收功率。当电流减小，p0, 电感发出
4、功率。电感能在一段时间内吸收外部供给的能量并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、储能元件，它本身不消耗能量。表明返 回从t0到 t 电感储能的变化量为l 电感的储能下 页上 页返 回0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。电感储存的能量一定大于或等于零。下 页上 页表明返 回l 实际电感线圈的模型下 页上 页返 回+-u (t)iLG+-u (t)iLCG+-u (t)iL下 页上 页贴片型功率电感贴片电感返 回下 页上 页贴片型空心线圈可调式电感环形线圈立式功率型电感返 回下 页上 页电抗器返 回下 页上 页
5、6-3 电容、电感元件的串联与并联1.电容的串联u1 u C2C1u2+-il 等效电容返 回下 页上 页iu+-C等效返 回u1 u C2C1u2+-i下 页上 页l 串联电容的分压返 回u1 u C2C1u2+-iiu+-C下 页上 页i2i1 u+-C1C2i等效2.电容的并联l 等效电容返 回iu+-C下 页上 页l 并联电容的分流返 回i2i1 u+-C1C2iiu+-C3. 电感的串联下 页上 页等效l 等效电感返 回u1 u L2L1u2+-i iu+-L下 页上 页l 串联电感的分压返 回u1 u L2L1u2+-i iu+-L下 页上 页等效4.电感的并联l 等效电感返 回iu+-Lu+-L1L2i2i1i下 页上 页l 并联电感的分流返 回iu+-Lu+-L1L2i2i1i下 页上 页注意以上虽然是关于两个电容或两个电感的串联和并联等效，但其结论可以推广到 n 个电容或 n 个电感的串联和并联等效。返 回电梯按钮前视图C1电容模型侧视图实例下 页上 页C1C3C2返 回未触摸时触摸时按钮结构u(t)+-uS(t)+-固定 电容C1Cu(t)+-uS(t)+-输出电压：下 页上 页返 回0C1Cu(t)+-uS(t)+-C2C2输出电压：控制计算机检测到输出电压的下降，导致电梯到达相应楼层。上 页返 回0
