電路課件第六章

1、第六章儲能元件電容元件6-16-26-3電感元件電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)重點：1.2.3.電容元件的特性電感元件的特性電容、電感的串、并聯(lián)等效6-1電容元件在外電源作用下，正、負(fù)電極上分電容器別帶上等量異號電荷，撤去電源，電極上的電荷仍可長久地下去，是一種電能的元件。+U注意電導(dǎo)體由絕緣材料分開就可以產(chǎn)生電容。1.定義電能的兩端元件。任何時的電荷q與其兩端的電刻其電容元件壓 u能用q-u來描述。平面上的一條曲線q)qf (u,0uo2.線性時不變電容元件任何時刻，電容元件極板上的電荷q與電壓u 成正比。q-uq Cu特性曲線是過原點的直線。電容器的電容qC q tanuouC+q-q電路符號

2、u常用F，F(xiàn) (法拉),等表示。1F=106 F1 F =1063.電容的電壓-電流關(guān)系C電容元件VCR的微分形式iui dq dCu C duu、i 取關(guān)聯(lián)參考方向dtdtdtCi C du+q-qdt表明u某一時刻電容電流 i 的大小取決于電容電壓 u 的變化率，而與該時刻電壓 u 的大小無關(guān)。電容是動態(tài)元件。當(dāng) u為常數(shù)(直流)時，i =0。電容相當(dāng)于開路，電容有隔斷直流作用。實際電路中通過電容的電流 i為有限值，則電容電壓 u 必定是時間的連續(xù)函數(shù)。 11)d1ttt)di (0i ()du(t)i (C u(C )dCt01tt ) i (電容元件VCR的積分形式0Ct0表明某一時刻

3、的電容電壓值與-到該時刻的所有電流值有關(guān)，即電容元件有電流的作用，故稱電容元件為元件。研究某一初始時刻t0 以后的電容電壓，需要知道t0時刻開始作用的電流u(t0)。i和t0時刻的電壓注意當(dāng)電容的 u，i為非關(guān)聯(lián)參考方向時，上述微分和積分表達(dá)式前要冠以負(fù)號。i C duu(t) u(t ) 1ti( )d0dtCt0上式中u(t0)稱為電容電壓的初始值，它反映電容初始時刻的儲能狀況，也稱為初始狀態(tài)。4.電容的功率和儲能u、 i 取關(guān)聯(lián)參考方向du功率uipuC dt當(dāng)電容充電時，p 0,電容吸收功率。當(dāng)電容放電時，p 0, 電感吸收功率。當(dāng)電流減小，p0,電感發(fā)出功率。表明電感能在一段時間內(nèi)吸

4、收外部供給的能量并轉(zhuǎn)化為磁場能量起來，在另一段時間內(nèi)又把能量回電路，因此電感元件是無源元件、儲能元件，它本身不消耗能量。電感的儲能t 1 Li2 ( )didtdWLiL20121212Li2 (t) Li2 ()Li2 (t)從t0到t 電感儲能的變化量為 1 Li2 (t) 1 Li2 (tW)L0221 L(i2W0)tL2表明電感的儲能只與當(dāng)時的電流值有關(guān)，電感電流不能躍變，反映了儲能不能躍變。電感的能量一定大于或等于零。貼片型功率電感貼片電感貼片型空心線圈可調(diào)式電感環(huán)形線圈立式功率型電感6-3電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)1.電容的串聯(lián)i+u1+-+等效電容C11uti( )du 1Cu

5、-C1122-ti( )du2C211t )du u1 u2 (C C)i( 1 Ceq12ti( )di+u1+-+i+uC1等效uCeqCu-22-C1C2CeqC C12串聯(lián)電容的分壓i1ti( )du +u+i1CCu111+-u1t )dCu2 Ci(eqC2u2-2- 1 Ceqti( )du Ceq CeqC2C1u u uuuu12C CC CCC112212i2.電容的并聯(lián)等效電容+ui1i2C1C2dudui Ci C-1122dtdt) du等效i i i (C C12du12dt+ui CeqdtCeq C CCeq12-i并聯(lián)電容的分流+ui1i2dudui C Ci

6、1122dt dudtCC12-i Ceqdt+uiC1C2i iii12CCCeqeqeq-3.電感的串聯(lián)i+u1+u+ui等效電感L1等效-Leqdi+u2-u1 L1Ldtdi2-u L22dtL ) diu u u (L1212dt L1 L2Leq串聯(lián)電感的分壓di L1L1 Lu uu11L Ldtdi Leq12L2L2 Lu uu22LdtLLeq12i+u1+ui+u-L1-Leq+u2-L2-4.電感的并聯(lián)+ iu+ui1L1i2L2i等效電感等效1Leqtu( )di 1L-11tu( )di2L2i i i ( 1 1 )1ttu( )du( )d12LLL12eq 11 L1L2L L 1LLeqL11 12并聯(lián)電感的分流i1L1i2L2ii+u+uLeq-tu(d)eLqi Liq i2L 1L2i L 1q i2L 1L2C1C2C串聯(lián)電容eqC C12C2C1u uuu分壓：12C CC C121 C12C2Ceq并聯(lián)電容C1C2i i ii分流：21CCeqeq L1 L2Leq串聯(lián)電感L2L1uuuu分壓