邱关源《电路》第五版第六章储能元件.ppt

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1、电路第六章储能元件电容元件电感元件电容、电感元件的串联与并联电路§6-1电容元件陶质电容金属氧化膜电容电解电容电解电容可变电容：电路§6-1电容元件电路§6-1电容元件层积排列电容电解电容d磁导率金属板（A）电路§6-1电容元件电路§6-1电容元件ui-+1.线性电容(Capacitors)元件1)线性电容元件是理想元件。在关联参考方向下,电荷与电压的关系为:-q+q是一常数非关联方向下2)特性曲线3)单位法拉(F)微法(F)皮法(pF)在q-u平面内是一条过原点的直线，称为库伏特性。0uq电路

2、§6-1电容元件2.电容元件的伏安关系1)i-u关系*任何时刻，电容电流与该时刻电压的变化率成正比，而不是与电压成正比，i与u是微分关系。*对直流来说，电容相当于开路。ui-+C电路§6-1电容元件2）u-i关系*某一时刻的电容电压值，并不取决于同一时刻的电流值，而取决于从–到t所有时刻的电流值，即与电流的全部历史有关。电容电压有记忆电流的作用，是一种记忆元件。ui-+C电路§6-1电容元件ui-+C令t0=0，则电路§6-1电容元件*当选定一个研究问题的起点后（如t=0），就没有必要去了解t=0

3、以前电流的情况，它对t>0的电容电压的影响可用电容的初始电压u(0)来反映。即：知道了初始电压u(0)及t0的i(t)，就能确定电容电压了。ui-+C电路§6-1电容元件3.电容元件的功率与储能1)瞬时功率p>0，表示电容吸收功率，电容储能。p<0，表示电容发出功率，能量送还电源。*电容元件是储能元件，且是无源元件。ui-+C电路§6-1电容元件2)能量从时间t1到t2，电容元件吸收的能量为：*在t1到t2期间供给电容的能量只与时间端点的电容电压值有关。*电容在某一时刻的储能只与该时刻的电压有关。

4、电路§6-1电容元件4.电容元件的应用电容器的模型+-uiCR电容器的额定值（RatedValues）电容器效应电路§6-1电容元件【例1】电路如图，已知u的波形，画出i、p、WC波形。0ut+-uiC=1F电路§6-1电容元件0ut0tipWC电路§6-1电容元件【例1】电路如图，已知i的波形，求电容电压u的波形。u(0)=0。+-uiC=1F0it121243(A)电路§6-1电容元件0it121243(A)u0t1212433(V)电路§6-1电容元件1.线性电感元件1)磁通L电路§

5、6-2电感元件ui-+磁通链N为线圈匝数2)自感在与i的参考方向满足右手螺旋关系时,则有:L称为该元件的自感系数，简称自感或电感。L是一常数iFL3)特性曲线4)单位亨利(H)毫亨(mH)微亨(H)在-i平面内是一条过原点的直线，称为韦安特性。0i电路§6-2电感元件2.自感元件的自感电动势1)自感电动势的大小和方向•大小由法拉弟电磁感应定律确定•方向由楞次定律来判别。综合以上两点可得到一个统一的公式该公式的条件：与的方向符合右手螺旋关系。电路§6-2电感元件iFL2.与i的关系约定：与i的方向要一

6、致。i-+电路§6-2电感元件iFLui3.电感元件的伏安关系式1)u-i关系L电感元件两端的电压称为自感电压。*任何时刻，电感电压与该时刻电流的变化率成正比，而不是与电流成正比，u与i是微分关系。*对直流来说，电感相当于短路。电路§6-2电感元件2)i-u关系*某一时刻的电感电流值，并不取决于同一时刻的电压值，而取决于从–到t所有时刻的电压值，即与电压的全部历史有关。电感电流有记忆电压的作用，是一种记忆元件。uiL电路§6-2电感元件令t0=0，则uiL电路§6-2电感元件*当选定一个研究问题的

7、起点后（如t=0），就没有必要去了解t=0以前电压的情况，它对t>0的电感电流的影响可用电感的初始电流i(0)来反映。即：知道了初始电流i(0)及t0的u(t)，就能确定电感电流了。电路§6-2电感元件4.电感元件的功率与储能1)瞬时功率p>0，表示电感吸收功率，电感储能。p<0，表示电感发出功率，能量送还电源。*电感元件是储能元件，且是无源元件。uiL电路§6-2电感元件2)能量从时间t1到t2，电感元件吸收的能量为：*在t1到t2期间供给电感的能量只与时间端点的电感电流值有关。*电感在某一时刻

8、的储能只与该时刻的电流有关。电路§6-2电感元件5.电感元件的应用电感器的模型+-uiLR电感器的额定值（RatedValues）电路§6-2电感元件电路§6-3电容、电感元件的串联与并联1.电容元件的串联与并联1)串联等效电容初始条件电路§6-3电容、电感元件的串联与并联2)并联等效电容初始条件电路§6-3电容、电感元件的串联与并联2.电感元件的串联与并联1)串联等效电感初始条件电路§6-3电容、电感元件的串联与并联2)并联等效电感初始条件RC并联电路两端电压的波形