电路第六章储能元件.pptVIP

6.1 电容元件 (capacitor) 电路板 四 . 电容的额定工作电压： 五.电容的伏安关系 2.电容电流的大小及方向： 3.电容中的电压 4.电容的功率和储能 电容的储能 6.2 电感元件 (inductor) 三 . 电感的符号和单位： 六.电感的伏安关系 2.电感电压的大小和极性 3 . 电感中的电流 七. 电感的功率和储能 电感的储能 电容元件与电感元件的比较： 结论： 例： 4. 7 对偶原理 6.3 电容、电感元件的串联与并联 3.电感串联 一. 电容： 1.任何以绝缘介质隔开的两个金属体的组合，称电容器。 2.电容是一种贮能元件。 二. 电容的定义： 任何时刻，其特性可用u～q 平面上的一条曲线来描述。 电容量：C=q/u=tga u q 0 a 三 . 电容的符号和单位： 符号: + uc(t) - ic(t) C 1F=106 F =1012 PF 此电容工作在6.3V以上的电路中，它就会被击穿。 五 . 电容的漏电 ： C Ra Ra越大越好，Ra越小漏电越强，击穿时Ra= 0。 如：CD- 6.3V-10 f 1. 电容中的电流 (微分关系) a . 合上开关： 电压值渐渐增到Us 充电 充电完毕 现象: 充电 A V V Us Rs + - S C A V Us Rs + - A V S C R b . 把电压源去掉，换上一个电阻： 电压值渐渐减小到零 放电 放电完毕 放电 以上现象的结论： (２) 电容器支路有电流，不一定有电压。 (３) 只有当电容器两端电压变化时，才有电流。 (１) 电容器两端有电压，不一定有电流。 A V V A 关联方向 非关联方向 + uc(t) - ic(t) C + uc(t) - ic(t) C 由电容定义： 由电流定义： (1) 某一时刻的电流取决与该时刻电压的变化率。 (2) 电容电压变化越快,电流就越大。 1.电容电压有记忆 2.电容电压不能突变具有连续性 t0以后的电压 t0时的电压 电容电压的两个重要性质: + uc(t) - ic(t) C t0 t -∞ 初始时刻的电压 激励作用的电压 初始电压 (积分关系) 当电容充电，电容吸收功率。 当电容放电，电容产生功率。 功率 表明: 电容在一段时间内吸收外部供给的能量转化为电场能量储存起来，在另一段时间内又把能量释放回电路，因此电容是个无源元件、储能元件，不消耗能量的元件。 由功率的定义: 上式: 若u(t0)=0 电容的储能: Wc=1/2Cu2(t) 利用换元积分: 令 时, 时, （1）电容的储能只与当时的电压值有关，电容电压不能跃变，反映了储能不能跃变； （2）电容储存的能量一定大于或等于零。 表明: 1.导线中有电流,其周围就有磁场。通常把导线绕成线圈的形状以增强内部的磁场.既为电感线圈。 一.电感: 二.电感的定义: 2.电感是一种贮能元件。 在任何时刻t,它的电流i(t)同它的磁链?(t)之间的关系，用u-?平面上的一条曲线来确定。 电感量:L= ? /i=tga i ? 0 a i 符号: 四 . 电感的额定工作电流： 五 . 实际线圈： 若超过额定工作电流，电感线圈产生机械变形，或烧毁。 + uL(t) - iL(t) L 单位：L= ? (韦伯)/i(电流) =H(亨利) R L 1 . 电感中的电压 (微分关系) a .开关合上： 现象: b .开关打开： 灯不会立刻亮,要过一会才亮。 灯不会立刻熄灭,要过一会才熄灭。 结论： 电感上的电流不能突然变化 + _ us L S R + _ us L S R 关联方向 非关联方向 根据: 电磁感应定律： (1) 某一时刻的电压取决与该时刻的电流变化率。 (2) 电流变化越快,电压就越大。 + uL(t) - iL(t) L + uL(t) - iL(t) L (积分关系) 2.电感电流不能突变具有连续性 t0以后的电流 激励作用 t0时的电流 初始时刻 电感电流的两个重要性质: 1.电感电流有记忆性 初始电流 + uL(t) - iL(t) L 当电流增大，i 0，di /dt 0，则u 0，??， p 0, 电感吸收功率。 当电流减小，i 0，di / dt 0，则u 0，??， p 0, 电感发出功率。 功率 表明： 电感在一段时间内吸收外部供给的能量转化为磁场能量储存起来，在另一段时间内又把能量释放回电路，因此电感是无源元件、储能元件，不消耗能量的元件。 + uL(t) - iL(t) L 若i(t0)=0 电感储能 WL=1/2Li2(t) （1）电感的储能只与当时的电流值有关，电感电流不能跃变，反映了储