ch6-电容元件和电感元件.ppt

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1、第二部分动态电路分析引言什么是动态电路？-含有电容、电感元件的电路动态电路的特点？-t时刻的输出与t时刻的输入和t时刻以前的输入有关，具有记忆性。第6章电容与电感元件1电容元件2电容的VAR3电容电压的连续性和记忆性4电容的储能5电感元件6电感的VAR7电感电流的连续性和记忆性8电感的储能9电容电感的对偶性10电容电感的串并联第6章电容与电感元件1电容元件2电容的VAR3电容电压的连续性和记忆性4电容的储能5电感元件6电感的VAR7电感电流的连续性和记忆性8电感的储能9电容电感的对偶性10电容电感的串并联电容器聚集电荷、存储电场能量的

2、元件。++++----+q-qu电容元件的定义若一个二端元件在任一时刻，其电荷q取决于同一时刻电压u，关系可用u-q平面上一条曲线确定，则称此二端元件为电容元件。a)符号b)电容的库伏特性(cd)线性电容及库伏特性若系数C为常数，称线性电容。单位：F,F,pF线性电容元件的定义u++++----+q-qi第6章电容与电感元件1电容元件2电容的VAR3电容电压的连续性和记忆性4电容的储能5电感元件6电感的VAR7电感电流的连续性和记忆性8电感的储能9电容电感的对偶性10电容电感的串并联电容的VAR：i-u关系Cu(t)+_i(t)i(

3、t)取决于u(t)在此时刻的变化率通交流、隔直流u(t)取决于i(t)从到t的积分，电容电压与电流过去历史有关，说明电容电压有记忆性。电容的VAR：u-i关系u(t)取决于初始值u(t0)和t0到t的电压增量。例1已知u(t)如图所示，求i(t)及波形。t(s)110121341Fu(t)+_i(t)0-1：1-3：3-4：u(t)t(s)1102134i(t)解：按时间分段计算：例2已知:u(0)=0和i(t)，C=1F，求u(t)并画波形。u(V)1234t(s)00.51t(s)i(A)1102134解：分段求积分：0

4、-1：1-3：u(V)1234t(s)00.51t(s)i(A)1102134解：分段求积分：3-4：例3已知:u(0)=0和i(t)，C=1F，求u(t)并画波形。第6章电容与电感元件1电容元件2电容的VAR3电容电压的连续性和记忆性4电容的储能5电感元件6电感的VAR7电感电流的连续性和记忆性8电感的储能9电容电感的对偶性10电容电感的串并联电容电压的连续性电流为有限值时，电压是时间的连续函数。电容电压不能跃变证明如下：要证明是连续的，必须证明：而：且：所以：电容电压的记忆性u(t)取决于i(t)从到t的积分，电容电压与电流

5、过去历史有关。第6章电容与电感元件1电容元件2电容的VAR3电容电压的连续性和记忆性4电容的储能5电感元件6电感的VAR7电感电流的连续性和记忆性8电感的储能9电容电感的对偶性10电容电感的串并联电容的功率Cu(t)+_i(t)P＞0吸收功率P＜0产生功率电容的能量电容的储能电容的储能取决于该时刻电容电压，与电流无关。电容电压反映了电容的储能状态，也叫做状态变量。电容只是储能元件，而没有耗散能量。第6章电容与电感元件1电容元件2电容的VAR3电容电压的连续性和记忆性4电容的储能5电感元件6电感的VAR7电感电流的连续性和记忆性8电感的

6、储能9电容电感的对偶性10电容电感的串并联电感器：储存磁场能的部件iN圈总磁通称磁链：ψ(t)=Nφ是磁链与电流相约束的部件。ψio一个两端元件，在任意时刻t，其电流i(t)和磁通链之间的关系可以用一条曲线来确定，则此两端元件称电感元件。若任一时刻电流与磁通链符合右手螺旋法则，且：其中L为常数，则该元件称线性非时变电感元件，简称电感。电感的韦安特性ψ(t)u(t)+_i(t)电感的定义第6章电容与电感元件1电容元件2电容的VAR3电容电压的连续性和记忆性4电容的储能5电感元件6电感的VAR7电感电流的连续性和记忆性8电感的储能9电容电

7、感的对偶性10电容电感的串并联电感的VAR：u-i关系电流的变化率决定电感电压的大小通直流，阻交流ψ(t)u(t)+_i(t)电感的VAR：i-u关系电感电流与所有时间段的电压有关电感电流具有记忆性ψ(t)u(t)+_i(t)ψ(t)u(t)+_i(t)第6章电容与电感元件1电容元件2电容的VAR3电容电压的连续性和记忆性4电容的储能5电感元件6电感的VAR7电感电流的连续性和记忆性8电感的储能9电容电感的对偶性10电容电感的串并联电感电流的连续性电压为有限值时，电流是时间的连续函数；也叫做电感电流不能跃变。电感电流的记忆性电感电流与

8、t时刻以前的所有电压有关。电感是记忆元件例1：已知A，L=0.5H,求u(t)Lu(t)+_i(t)解：t(s)u(V)10213-1例2：已知L=1H，求u(t)i(A)t(s)10213-1解：=t+11-t+3-1