电阻、电感、电容的基本工作原理

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1、电阻、电感电容的基本工作原理电阻_电能热能电感一电能_磁场能，磁场能电能电容电势能一电场能，电场能一电流由此可见，电阻、电感、电容就是能源转换的元件。电阻、电感实现不 同种类能量间的转换，电容则实现电势能与电场能的转换。电阻电阻的原理是：电势能电流岫电源正负两端贮藏有电势能（正负电荷），当电势加在电阻两端，电荷 在电势差作用下流动形成了电流其流动速度远比无电势差时的乱 序自由运动快，在电阻或导体内碰撞产生的热量也就更多。正电荷从电势高的一端进入电阻，负电荷从电势低的一端进入电阻，二 者在电阻内部进行中和作用。中和作用使得正电荷数量在电阻内部呈现从高电势端到低电势端的梯 度分布，负电荷数量在电阻

2、内部呈现从低电势端到高电势端的梯度分 布，从而在电阻两端产生了电势差，这就是电阻的电压降。同样电流下，电阻对中和作用的阻力越大，其两端电压降也越大。因此，用R=V/I来衡量线性电阻（电压降与通过的电流成正比）的阻 力大小。对交流信号则表达为R=v（t）/i（t）。注意：也有非线性电阻的概念，其非线性有电压影响型、电流影响型等。电感电感的原理：电感一电势能一电流磁场能，&磁场能-电势能（若 有负载，则电流）。当电源电势加在电感线圈两端，电荷在电势差作用下流动形成了电 流，电流转变磁场，这称为“充磁过程。若被充磁电感线圈两端的电源电势差撤销，且电感线圈外接有负载，则 磁场能在衰减的过程中转换为电能

3、（如负载为电容，则为电场能；若负 载为电阻，则为电流），这称为“去磁”过程。衡量电感线圈充磁多少的单位是磁链一一队 电流越大，电感线圈被冲 磁链就越多，即磁链与电流成正比，即W=L*I。对一个指定电感线圈， L是常量。因此，用L=W/I表达电感线圈的电磁转换能力，称L为电感量。电感 量的微分表达式为：L=dW(t)/di(t)。根据电磁感应原理，磁链变化产生感应电压，磁链变化越大则感应电压越高，即 v(t)=d dW(t)/dt。综合上面两公式得到：v(t)=L*di(t)/dt，即电感的感应电压与电流的 变化率(对时间的导数)成正比，电流变化越快则感应电压越高。电容电容的原理：电势能一电流-

4、电场能，电场能-电流。当电源电势加在电容的两个金属极板上，正负电荷在电势差作用下分别 向电容两个极板聚集而形成电场，这称为充电”过程。若被充电电容两端的电源电势差撤销，且电容外接有负载，则电容两端 的电荷在其电势差下向外流走，这称为“放电”过程。电荷在向电容聚集和从电容两个极板向外卜流走的过程中，电荷的流动就 形成了电流。要特别注意，电容上的电流并不是电荷真的流过电容两个极板间的绝缘 介质，而只是充电过程中电荷从外部向电容两个极板聚集形成的流动， 以及放电过程中电荷从电容两个极板向外流走而形成的流动。也就是说，电容的电流其实是外部电流，而非内部电流，这与电阻、电 感都不一样。衡量电容充电多少的

5、单位是电荷数一。电容极板间电势差越大，说 明电容极板被冲电荷越多，即电荷数与电势差(电压)成正比，即 Q=C*V。对指定电容，C是常量。因此，用C=Q/V表达电容极板贮存电荷的能力，称C为电容量。电容量的微分表达式为：C=dQ(t)/dv(t)。因为电流等于单位时间内电荷数的变化量，即i(t)=dQ(t)/dt，综合上面 两个公式得到：i(t)=C*dv(t)/dt，即电容电流与其上电压的变化率(对 时间的导数)成正比，电压变化越快则电流越大。小结v(t)二L*di(t)/dt表明电流变化形成了电感的感应电压(电流不变则没有感应电压形成)。i(t)=C*dv(t)/dt表明电压变化形成了电容的外卜部电流(实际是电荷量变 化。电压不变则没有电容的外卜部电流形成)。