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电工电子技术与技能程周 第1页/共16页 3 电容和电感 3.1电容 3.2电感 1 2 2 第2页/共16页 3.1 电容 观察与思考 3 第3页/共16页 3.1 电容 3.1.1电容器 1．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，都可以看成一个电容器，这两个导体称为电容器的两个极。 2．平行板电容器：两块靠近而且平行放置的金属板组成的电容器称为平行板电容器。 3．在电容器两个极施加电压U时，在介质中建立起电场，能量被存储在介质中，如图3.1所示。 图3.1 平行板电容器 4 第4页/共16页 3.1 电容 3.1.1电容器 4．充电和放电 （1）充电：把电容器的两个极板分别与电源的两个极相连，两个极板就会带上等量异种电荷，这一过程称为充电，如图3.2（a）所示。 （2）放电：用导线将电容器的两板接通，两板上的正、负电荷中和，电容器不再带电，这一过程称为放电，如图3.2（b）所示。 图3.2 电容器的充电、放电 5 第5页/共16页 3.1 电容 3.1.2电容 1．电容量：电容器所带电量Q与它的两极板间的电压U之比，称为电容器的电容量，简称电容，用C表示。 2．电容的单位：国际单位是法【拉】（用F表示），其它较小的单位是mF（毫法）、μF（微法）、nF（纳法）和pF（皮法）。 6 第6页/共16页 3.1 电容 3.1.3平行板电容器 1．平行板电容器的电容量C： 7 第7页/共16页 3.1 电容 3.1.4电容的类型和额定值 1．电容的分类 按结构分：固定电容、可变电容、微调电容。固定电容符号、外形及实物图如图3.3所示，可变电容、微调电容符号、外形及实物图如图3.4所示。 按介质分：空气、云母、纸、聚苯乙烯等类型。 图3.3 固定电容外形、符号及实物图 8 第8页/共16页 3.1 电容 3.1.4电容的类型和额定值 图3.4 可变电容和微调电容的外形、符号及实物图 9 第9页/共16页 3.1 电容 3.1.4电容的类型和额定值 2．电容的额定值 （1）电容器的成品上都标明电容值、允许误差和额定电压等，这些数值统称为额定值。 （2）标称容量：电容器上所标明的电容值称为标称容量。 （3）误差及允许误差：电容器的标称容量与实际容量之间的差值称为电容器的误差。实际电容器的误差限定在允许误差范围之内，此误差称为允许误差。 （4）额定工作电压：电容器上所标明的额定工作电压通常指直流工作电压。在交流电路中，所加的交流电压最大值不能超过额定工作电压值，否则电容器有被击穿的危险，因此，该电压也称为击穿电压或耐压。 3．电容器的作用 （1）在电力系统中，其主要功能是改善电力系统的运行条件，提高功率因数。 （2）在电子电路中主要起获得振荡、滤波、移相、旁路、隔直、耦合等作用。 10 第10页/共16页 3.2 电感 3.2.1电感器 1．空心电感线圈：绕在非铁磁材料骨架上的线圈，称为空心电感线圈，常见的空心电感线圈如图3.7所示。 图3.7 常见空心电感线圈 11 第11页/共16页 3.2 电感 3.2.1电感器 2．铁心电感线圈：在空心线圈内放置铁磁材料制作成的铁心，称为铁心电感线圈，常见的铁心电感线圈如图3.8所示。 图3.8 常见的铁心电感线圈 12 第12页/共16页 3.2 电感 3.2.2自感 1．自感现象：当导线中有电流时，在导体周围建立起磁场，而当电流大小变化时，导线中就会产生感应电动势。这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，称为自感现象，产生的感应电动势称为自感电动势。 2．自感电动势的表达式： （3.3） 3．影响线圈电感的因素 （1）对于不同的线圈来说，线圈越粗、越长，匝数越多、越密，它的电感就越大； （2）有铁心的线圈的电感比没有铁心时大。 13 第13页/共16页 3.2 电感 3.2.2自感 4．自感现象的优缺点 （1）自感现象在电工技术和电子技术中有广泛应用。在无线电设备中，电感线圈和电容器组成的电路用于发射无线电波；荧光灯电路中，利用镇流器的自感现象，获得点亮灯管所需的高电压，并使荧光灯正常工作。 （2）缺点：电动机、变压器的绕组电感都很大，在切断电路的瞬间，电流迅速减小，产生很强的自感电动势，这样会在开关的闸刀和固定夹片之间产生电弧，有时会烧坏开关，甚至会危及工作人员的安全。 14 第14页/共16页 15 第15页/共16页 感谢观看! 第16页/共16页