電路教學(xué)課件：第六章 儲能元件

1、第六章 儲能元件6-1 電容元件6-2 電感元件6-3 電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)教學(xué)內(nèi)容理解電容、電感元件的儲能特性和動態(tài)電特性。 教學(xué)要求重點 電容的庫伏特性和電感的韋安特性及其各自動態(tài)電特性表達式。 難點 已知電容電流i，如何求其電壓u；已知電感電壓u，如何求其電流i。學(xué)時數(shù)講課2學(xué)時。 6-1 電容元件一、電容器及其電路符號 電容器是一種能儲存電荷或者說儲存電場能量的部件。 二、庫伏特性Cui+q+-q對于線性電容元件：C 稱為電容器的電容。C 的單位是：法(F)，微法(F)，皮法(pF) 電容元件是反映這種物理現(xiàn)象的電路模型。quo6-1 電容元件 當電壓變化率為零，即電壓為恒定電壓

2、時，流過電容電流為零，故電容對直流電路視作開路。三、電壓與電流的關(guān)系若電容元件的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向，則 顯然，電容元件的電壓與電流具有動態(tài)關(guān)系，因此電容元件是一動態(tài)元件。6-1 電容元件若指定t0為時間的起點并設(shè)為零，則 顯然，電容電壓除與 0 到 t 的電流值有關(guān)外，還與u(0)值有關(guān)，因此電容元件是一有記憶的元件。四、功率與能量 在電壓與電流的關(guān)聯(lián)參考方向下，線性電容元件吸收的功率為6-1 電容元件從t = -到 t 時刻，電容元件吸收的電場能量為若u(-) = 0，則 電容元件在任何時刻t 儲存的電場能量WC 將等于其所吸收的能量。從時間 t1 到 t2 ，電容元件吸收的能量為6-

3、1 電容元件電容元件是儲能元件，不是耗能元件。 電容元件充電時， ， ，電容元件吸收能量。 電容元件放電時， ， ，電容元件釋放能量。6-2 電感元件一、線圈及其電路符號uL ，L+-i 電感元件是實際線圈的一種理想化模型，它反映了電流產(chǎn)生磁通和磁場能量儲存這一物理現(xiàn)象。Lui+-+-eL(自感)磁通：(自感)磁通鏈： 當磁通鏈L 隨時間變化時，在線圈的端子間產(chǎn)生感應(yīng)電壓 u 。單位：韋伯(Wb)電感單位：亨(H)、毫亨(mH)二、韋安特性io6-2 電感元件對于線性電感元件： L 稱為自感系數(shù)或電感，它是一正實常數(shù)。三、電壓與電流的關(guān)系根據(jù)電磁感應(yīng)定律，有 當電流變化率為零，即電流為恒定電流

4、時，電感兩端電壓為零，故電感對直流電路視作短路。6-2 電感元件 顯然，電感元件的電壓與電流具有動態(tài)關(guān)系，因此電感元件是一動態(tài)元件。若指定t0為時間的起點并設(shè)為零，則 顯然，電感電流除與 0 到 t 的電壓值有關(guān)外，還與i(0)值有關(guān)，因此電感元件是一有記憶的元件。6-2 電感元件四、功率與能量 在電壓與電流的關(guān)聯(lián)參考方向下，線性電感元件吸收的功率為從t = -到 t 時刻，電感元件吸收的磁場能量為若i(-) = 0，則6-2 電感元件 電感元件在任何時刻t 儲存的磁場能量WL 將等于其所吸收的能量。從時間 t1 到 t2 ，電感元件吸收的能量為電感元件是儲能元件，不是耗能元件。 當電流 增加時， ，電感元件吸收能量。 當電流 減少時， ，電感元件釋放能量。6-3 電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)一、電容的串聯(lián)與并聯(lián) 電容的串聯(lián)Ceq為串聯(lián)的等效電容：Ceq+-ui+-C1C2Cnu1i+-u2+-un+-u6-3 電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián) 電容的并聯(lián)u(t0)為n個串聯(lián)電容的等效初始條件+-C1i1iuC2i2CninCeq +-iuCeq為并聯(lián)的等效電容：6-3 電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)二、電感的串聯(lián)與并聯(lián) 電感的串聯(lián)+-L1L2Lnu1i+-u2+-un+-uLeq+-uiLeq為串聯(lián)的等效電感：6-3 電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián) 電感的