清华大学电路原理6电容元件和电感元件.ppt

* 6.1 电容元件 6.2 电容的串联与并联电路 6.3 电感元件 6.4 电感的串联与并联电路 本章重点 第6章 电容元件和电感元件 ? 本章重点 ? 电容、电感元件的基本特性 返回目录 ? 电容、电感的串、并联电路，等效电容、 电感的计算方法 6.1 电容元件（Capacitor） 线性定常电容元件：任何时刻，电容元件极板上的电荷q与 电压 u 成正比。 电路符号 电容器 + + + + – – – – +q –q C 与电容有关的两个变量: C， q 对于线性电容（linear capacitance），有 q =Cu 一、元件特性 C 称为电容器的电容 电容 C 的单位名称： 法（拉） 符号： F （Faraday ， 法拉第； 1791–1867 ， British） F= A s / V = s / ? 常用?F，nF，pF等表示。 C i u + – + – 线性电容的q~u 特性曲线（库–伏特性）是过原点的直线。 C= q / u ? tan? q u 0 ? 二、线性电容的电压、电流关系 或 C i u + – + – 讨论 （2）i 的大小取决与 u 的变化率，与 u 的大小无关。 （4） 电容元件是一种记忆元件。 （3）当 u 为常数（直流）时，du/dt =0 ? i=0。电容在 直流电路中相当于开路，电容有隔直作用。 （1）u，i为关联方向时，i=Cdu/dt；u，i为非关联方向时 ， i= –Cdu/dt 。 三、 电容的储能 从t0到 t 时刻电容的储能 返回目录 6.2 电容的串联与并联电路 一、电容的串联 Ceq u i + _ i 等效电容 C1 u i + _ u1 n个电容串联 C2 u2 Cn un + + + _ _ _ 由KVL，有 代入各电容的电压、电流关系式，得 等效电容与各电容的关系式为 结论：n个串联电容的等效电容值的倒数等于各电容值的倒数之和。 当两个电容串联（n=2）时，等效电容值为 二、电容的并联 Ceq u + _ + _ q 等效电容 由KCL，有 代入各电容的电压、电流关系式，得 i C1 u + _ i1 C2 i2 Cn in + _ _ + + _ q1 q2 qn n个电容并联 等效电容与各电容的关系式为 结论：n个并联电容的等效电容值等于各电容值之和。 返回目录 6.3 电感元件 （Inductor） 对于线性电感（linear inductance），有 ? = L i 线性定常电感元件：任何时刻，电感元件的磁链? 与 电流 i 成正比。 L i u + – 电路符号 一、 元件特性 ? i + – u – + e 线性电感的 ? ~i 特性曲线（韦 – 安特性）是过原点的直线。 L= ? / i ? tan? ? =N? 为电感线圈的磁链 L 称为自感系数（self inductance） 电感 L 的单位名称：亨（利） 符号： H （Henry，亨利；1797–1878，American） H = Wb / A =V? s / A = ? ? s ? i 0 ? 二、线性电感电压、电流关系 u，i 取关联参考方向 L i u + – e + – 根据电磁感应定律与楞次定律 或 讨论 （2） 电压u的大小取决于电流 i 的变化率，与 i 的大小无关； （4） 电感元件是一种记忆元件； （3） 当 i 为常数（直流）时，di/dt =0 ? u=0 电感在直流电路中相当于短路； （1） u，i为关联方向时，u=Ldi/dt； u，i为非关联方向时，u= –Ldi/dt 。 三、 电感的储能 从t0 到t 时刻电感的储能 返回目录 6.4 电感的串联与并联电路 Leq u i + _ 等效