电路第六章邱光源高等教育出版社.ppt

* * 第6章 储能元件 6.1 电容元件 6.2 电感元件 6.3 电容、电感元件的串联与并联 6.1 电容元件 电容器 在外电源作用下，正负电极上分别带上等量异号电荷，撤去电源，电极上的电荷仍可长久地聚集下去，是一种储存电能的部件。 _ + q q ? U 电导体由绝缘材料分开就可以产生电容。 注意 一. 定义 电容元件 储存电能的两端元件。任何时刻其储存的电荷 q 与其两端的电压 u能用q～u 平面上的一条曲线来描述。 u q 库伏 特性 o 一、定义 满足电荷量q与其端电压的关系为q(t)=Cu(t)的元件称为电容。 电荷q —库仑（c） 电压u —伏特（v） 电容C —法拉（F） 线性时不变电容元件：该曲线为u-q平面上通过原点的一条直线， 且不随时间变化。 二、电容的VAR 电容上的电流 1、电容元件VAR的微分形式： (2) 电流为有限值，u必定是t的连续函数，而不能跃变。 “电容电压不可突变” (1) 通过电容的电流与该时刻的电压变化率成正比。 直流电压，电容相当于开路。 “隔直通交” 从-∞到t进行积分，并设u(-∞)=0，得 2、电容元件VAR的积分形式： t时刻的电容电压与t时刻以前的电流的“全部历史有关”。 ————“记忆”电流，电容是记忆性元件 初始时刻t0 ： 初始时刻t=0： ？ 3、电容的功率和能量 电容储存的能量≥0，且电容不消耗能量，它只与电源进 行能量交换。电容是无源元件。 u i参考方向关联 解： 例1 电路中, us(t) 如图示, C=0.5F，求电流i， 功率p(t)和储能wC(t)， 绘出波形。 电容储能公式 ： C = 0.5F 实际电容器 6.2 电感元件 i (t) + - u (t) 电感线圈 把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感线圈，当电流通过线圈时，将产生磁通，电感是一种抵抗电流变化、储存磁能的部件。 ? (t)＝N ? (t) 一. 定义 电感元件 储存磁能的两端元件。任何时刻，其特性可用?～i 平面上的一条曲线来描述。 i ? 韦安 特性 o 一、定义 满足磁链?与其端电流的关系为Ψ(t)=Li(t)的元件。 线性时不变电感元件：曲线为i-ψ平面上过原点的一条直线， 且不随时间变化。 ?－磁链，单位：韦伯（Wb） i－电流，单位：安培（A） L－电感，单位：亨利（H） 二、电感的VAR 1、电感元件VAR的微分形式： 电感电压： 电压为有限值， i 必定是t 的连续函数，而不能跃变。 “电感电流不可突变” 直流电流，电感相当于短路。 “电感直流无效” (1) 电感两端电压与该时刻电流变化率成正比。 从-∞到t进行积分，并设i(-∞)=0，得 2、电感元件VAR的积分形式： 初始时刻t0 ： 初始时刻t=0： ？ t时刻的电感电流与t时刻以前的电压的“全部历史有关”。 ————“记忆”电压，电感是记忆性元件 3、电感的功率和能量 u i参考方向关联 电感储存的能量≥0，电感不消耗能量，电感是无源元件。 解： 例2 电路中, i (t) 如图示, L=2H，求电流i(t) ， 功率p(t)和储能wC(t)， 绘出波形。 L= 2H 例3 电路中， 求t 0时的电压。 下 页 上 页 6.3 电容、电感元件的串联与并联 1.电容的串联 等效电容 返 回 i u + - C 等效 u1 u C2 C1 u2 + + + - - i 下 页 上 页 i2 i1 u + - C1 C2 i i u + - C 等效 2.电容的并联 等效电容 返 回