电路第6章(电容电感的串并联).ppt

* 电路 * 电路 6.1 电容元件 (capacitor) 线性电容元件：任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电压 u 成正比。 2、电路符号 1、电容器 C + + + + – – – – +q –q 与电容有关两个变量: C, q 对于线性电容，有： q =Cu 3. 元件特性 ，C 称为电容器的电容 电容 C 的单位：F (法) (Farad，法拉) F= C/V = A?s/V = s/ ? 常用?F，nF，pF等表示。 C i u + – + – 4、伏安特性：线性电容的q~u 特性是过原点的直线 C= q/u ? tg? 5、电压、电流关系： u, i 取关联参考方向 C i u + – + – 表明电流正比于电压的变化率。 ? q u O 电容有隔直作用 由 有 结论： 1、电容元件是一个动态元件； 2、电容元件有“记忆”效应。 6、电容元件的功率和能量 在电压、电流关联参考方向下，电容元件吸收的功率为 到 t 从 t ? - 时间内，电容元件吸收的电能为 dt du Cu u dt du C ui p = = = 则：电容在任何时刻 t 所储存的电场能量Wc将 等于其所吸收的能量。 由此可以看出，电容是无源元件，它本身不消耗能量。 从t0到 t 电容储能的变化量： 7 、小结： (1) i的大小与 u 的变化率成正比，与 u 的大小无关； (3) 电容元件是一种记忆元件； (2) 电容在直流电路中相当于开路，有隔直作用； (4) 当 u，i为关联方向时，i= Cdu/dt； u，i为非关联方向时，i= –Cdu/dt 。 6.2 电感元件 L i + – u 变量: 电流 i , 磁链? 1 、线性定常电感元件 L 称为自感系数 L 的单位：亨（利） 符号：H (Henry） 由电磁感应定律和楞次定律: i , ? 右螺旋 u , i 关联 ? i + – u 3 、电压、电流关系： L i + – u 动态元件 记忆元件 2 、韦安（? -i ）特性 ? ? i 0 4 、电感的储能 也是无损元件 L是无源元件 (1) u的大小与 i 的变化率成正比，与 i 的大小无关； (3) 电感元件是一种记忆元件； (2)电感在直流电路中相当于短路； (4) 当 u，i 为关联方向时，u=L di / dt； u，i 为非关联方向时，u= – L di / dt 。 5 、小结： 6.3 电容、电感元件的串联与并联 1.电容的串联 u1 u C2 C1 u2 + + + - - i 等效电容 i u + - C 等效 u1 u C2 C1 u2 + + + - - i 电容串联求等效电容与电导串联求等效电导类似！与电阻并联求等效电阻公式类似！ i u + - C u1 u C2 C1 u2 + + + - - i 串联电容的分压 i2 i1 u + - C1 C2 i i u + - C 等效 2.电容的并联 等效电容 电容并联求等效电容与电导并联求等效电导类似！与电阻串联求等效电阻类似！ i2 i1 u + - C1 C2 i i u + - C 并联电容的分流 3. 电感的串联 u1 u L2 L1 u2 + + + - - i i u + - L 等效 等效电感 电感串联求等效电感与电阻串联求等效电阻类似！ u1 u L2 L1 u2 + + + - - i i u + - L 等效 串联电感的分压 u + - L1 L2 i2 i1 i u + - L 等效 4.电感的并联 等效电感 电感并联求等效电感与电阻并联求等效电阻类似！ u + - L1 L2 i2 i1 i u + - L 等效 并联电感的分流 注意 以上虽然是关于两个电容或两个电感的串联和并联等效，但其结论可以推广到 n 个电容或 n 个电感的串联和并联等效中。 例1 ＋ － C 0.5F i 求电容电流i、功率P (t) 和储能W (t) 2 1 t /s 2 0 uS/V 电源波形 解 uS (t)的函数表示式为: 解得电流 2 1 t /s 1 i/A -1 0 2 1 t /s 2 0 p/W -2 吸收功率 发出功率