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電容元件1.電容器

在外電源作用下，正負(fù)電極上分別帶上等量異號(hào)電荷，撤去電源，電極上的電荷仍可長(zhǎng)久地聚集下去，是一種儲(chǔ)存電能的部件。_+qqU電導(dǎo)體由絕緣材料分開就可以產(chǎn)生電容。注意2.電容元件儲(chǔ)存電能的兩端元件。任何時(shí)刻其儲(chǔ)存的電荷q

與其兩端的電壓

u能用q～u

平面上的一條曲線來描述。uq庫伏特性o

任何時(shí)刻，電容元件極板上的電荷q與電壓u

成正比。qu

特性曲線是過原點(diǎn)的直線。quo3.線性時(shí)不變電容元件電容器的電容

電路符號(hào)C＋－u+q-qF(法拉),常用F，pF等表示。

單位1F=106

F1F

=106pF4.電容的電壓電流關(guān)系電容元件VCR的微分形式u、i

取關(guān)聯(lián)參考方向C＋－ui當(dāng)u

為常數(shù)(直流)時(shí)，i=0。電容相當(dāng)于開路，電容有隔斷直流作用；表明C＋－u+q-q某一時(shí)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(shí)刻電壓

u

的大小無關(guān)。電容是動(dòng)態(tài)元件；實(shí)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(shí)間的連續(xù)函數(shù)。tu0某一時(shí)刻的電容電壓值與-到該時(shí)刻的所有電流值有關(guān)，即電容元件有記憶電流的作用，故稱電容元件為記憶元件；表明研究某一初始時(shí)刻t0

以后的電容電壓，需要知道t0時(shí)刻開始作用的電流i

和t0時(shí)刻的電壓u（t0）。電容元件VCR的積分形式5.電容的功率和儲(chǔ)能當(dāng)電容充電，p>0,

電容吸收功率。當(dāng)電容放電，p<0,電容發(fā)出功率。

功率

電容能在一段時(shí)間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存起來，在另一段時(shí)間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電容元件是儲(chǔ)能元件，它本身不消耗能量。u、i取關(guān)聯(lián)參考方向表明從t0到t

電容儲(chǔ)能的變化量：

電容的儲(chǔ)能

電容的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電壓值有關(guān)，電容電壓不能躍變，反映了儲(chǔ)能不能躍變；電容儲(chǔ)存的能量一定大于或等于零。表明

例：電容元件及其參考方向如圖所示，已知u=

60sin100t

V，電容儲(chǔ)存能量最大值為18J，求電容C的值及t=2π/

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