《电容元件与电感元》PPT课件

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1、第四章*电容`电感电路的响应与过去的激励有关，所以称电容`电感为“有记忆”的元件。*电容`电感元件的伏安关系是微分或积分的关系，所以称电容`电感为“动态元件”。*含有“动态元件”的电路称“动态电路”。*电路中含有一个动态元件称“一阶动态电路”。*动态电路也满足“两类约束”。（连接方式:KCL`KVL，伏安关系）返回电容与电感元件§4-1电容元件一.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：在任何时刻t,它的电荷q(t)同它的端电压u(t)之间的关系，用u-q平面上的一条曲线来确定。电容量：C=

2、q/u=tgauq0a三.电容的符号和单位：单位：C=q(库仑)/u(伏特)=F(法拉）符号:+uc(t)-ic(t)C1F=106F=1012PF前页返回六.电容的伏安关系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AVVUsRs+-SCAV前页返回UsRs+-AVSCRb.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。AVVA前页返回2.电容电流的大小及方向

3、：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。前页返回3.电容中的电压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)Ct0t-∞初始时刻的电压激励作用的电压初始电压(积分关系)前页返回★例1：A34670.05uS(v)t(μs)+-u(t)0.99i(t)i(t)+-50求：当脉冲记数器电路的输出电压u(t)=9.9V时，有多少个脉冲作用。

4、解：第一个脉冲作用：0A前页返回第二个脉冲作用：34670.05VuS(v)t(μs)同理：第三个脉冲作用时，u(t)又增加0.099V∴输出电压为9.9V时，应作用100个脉冲。前页返回4.电容的储能由功率的定义:上式:若u(t0)=0电容的储能:Wc=1/2Cu2(t)利用换元积分:令时,时,前页返回§4-2电感元件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。

5、电感量:L=/i=tgai0ai前页返回三.电感的符号和单位：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)RL前页返回六.电感的伏安关系1.电感中的电压(微分关系)a.开关合上：现象:+_usLS+_usLSb.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前页返回2.电感电压的大小和极性：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。

6、(2)电流变化越快,电压就越大。+uL(t)-iL(t)L+uL(t)-iL(t)L前页返回3.电感中的电流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:+uL(t)-iL(t)L1.电感电流有记忆性初始电流(积分关系)前页返回4.电感的储能:+uL(t)-iL(t)L若i(t0)=0电感储能WL=1/2Li2(t)前页返回5.电路的状态1.把某一时刻电感电流iL(t),电容电压uc(t)称该时刻的电路状态。2.初始时刻t0的iL(t)和uc(t)称电路的初始状态。例2：132-u1(t)+i(t)

7、电路由R、L、C组成，已知：解：1L=1/2HL1/2H若在t=0时，电路的总贮能为25J,试求R、L、C值。前页返回132-u1(t)+i(t)L1/2H2.电路的总贮能:2R1.5Ω前页返回3.电容上的电压：C1F+uR(t)-+uC(t)-132-uL(t)+i(t)L1/2HR1.5Ω前页返回§4-3电感器和电容器的模型实际部件都可以近似地用电路元件作为它的模型，条件不同，同一个实际部件的模型也不同。1.线绕电阻：RRL低频时，主要性能是R。高频时，电感不能忽略。前页返回2.电感器3.电容器RLRLCLCRCLRC理想情况，导线粗，短。低频

8、时，导线细，长。高频时，线圈匝与匝之间存在分布电容。理想情况，不计漏电。漏电大，介质有损耗。高频时，电流通过引线时产生磁场