电工电子技术与技能教学课件 作者 陈振源 第2章电容与电感.ppt

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1、第2章电容与电感知识目标●了解电容的概念，了解电容器的种类、参数和充放电特性。●了解电感的特性，了解电感器的种类和参数。●了解磁场和电磁感应基本现象。技能目标●识别电容器、电感器，能根据元件的标注读出主要参数。●会用万用表对电容器、电感器进行简单测量。2.1电容2.2电磁基础知识（选学）2.3电感2.4技能实训2.1电容2.1.1电容的概念1．电容效应两个导体中间用绝缘物质隔开就构成电容器。通常将组成电容器的两个导体叫做极板，中间的绝缘物质叫做电容器的介质，常见的介质有空气、蜡纸、云母等。2．电容量

2、对某一个电容器而言，极板上的电荷量Q与电压U的比值是一个常数，该常数可表征电容器储存电荷的能力，因此把它定义为电容器的电容量，定义式为电容器的电容量C越大，则表明能存储的电荷量越多。不同的电容器储存电荷的本领是不一样的，其电容量C是取决于器件的结构，与外加的电压无关。2.1.2电容器的参数和种类1．电容器的参数电容器的参数主要有电容器的额定工作电压、标称容量和允许误差，通常都标注在电容器的外壳上，2．电容器的种类根据使用场合和技术要求，人们生产的电容器种类很多。按电容器的介质材料不同，可分为铝电解电

3、容、瓷片电容、钽电容、涤纶电容等，实物外形如图2.4所示。图2.4不同介质的电容器按电容的容量能否变化来分，可分为固定电容、半可变电容、可变电容等，可变电容实物外形如图2.5所示。图2.5可变电容器2.1.3电容器的充电和放电图2.6电容器充电、放电实验1．电容器的充电过程（1）小灯泡EL开始较亮，然后逐渐变暗，经过短短的一段时间，小灯泡EL不亮了；（2）电流表指针最初偏转一个较大的角度（电流较大），然后指针偏转逐渐减小，直到零位置，电容器充电过程结束。2．电容器的放电过程（1）小灯泡HL开始较亮，

4、然后逐渐变暗，经过短短的一段时间后，小灯泡HL不亮了；（2）电流表指针最初偏转一个较大的角度（电流较大），然后逐渐向零位偏转，经过一段时间，电流表指针指零。3．时间参数时间参数反映了电容器的充电和放电时间的快慢。时间参数的计算公式为= RC2.1.4电容器的连接与电阻器一样，电容器也能串联、并联和混联连接。1．电容器的串联将几只电容器头尾依次连接，称为电容串联电路，图2.11电容器串联电路电容器串联的总容量的计算与电阻并联的总电阻的计算公式类似，则2．电容器的并联将几只电容器的一个极板连接在一

5、起，另一个极板连接在一起，称为电容并联电路。图2.12电容器并联电路电容器并联时相当于增加了极板的面积，这就使并联电容器的总容量等于各个电容器的电容量的和，则C=C1+C2+C32.2电磁基础知识（选学）2.2.1磁场1．磁铁的磁场把两个磁铁的磁极靠近时，它们之间会产生相互作用的磁力。磁极之间没有接触，在磁场中画出一系列带箭头的曲线，使这些曲线上每一点处跟箭头指向一致的切线方向，都和该点的磁场方向相同，这组曲线就叫做磁感应线或磁感线。我们规定：在磁场中的某一点，小磁针北极所指的方向就是这一点的磁场方

6、向。条形磁铁和U形磁铁的磁感线如图2.15所示。图2.15常见磁铁的磁感线2．电流的磁场图2.17奥斯特实验图2.18所示为直线电流的磁场的磁感线，是些以导线为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。图2.18直线电流的磁场图2.19所示为环形电流磁场的磁感线，是一些围绕环形导线的闭合曲线。图2.19环形电流的磁场通电螺线管的磁感线方向跟电流方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说

7、，大拇指指向通电螺线管的北极。2.2.2磁场的基本物理量1．磁感应强度在磁场中，通电导线受到的电磁力F的大小与磁感应强度B、导线的长度L、导线的电流I成正比。因此，定义磁感应强度图2.22通电导线受力的作用直导体上受的电磁力F方向可用左手定则来确定，如图2.23所示。图2.23电磁力的方向用左手定则判断在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T。如果在磁场的某一区域内，各点的磁感应强度的大小和方向都相同，那么就把这个区域内的磁场叫做匀强磁场。如图2.24所示，在N、S磁铁之间有疏密均

8、匀、互相平行的磁感线区域，这就是匀强磁场区域。图2.24匀强磁场2．磁通磁通是描述磁场在某一范围内分布情况的物理量，用字母Φ表示。如图2.25所示图2.25通过截面的磁通量3．磁导率磁导率是表示物质导磁性能的物理量，用字母表示，单位为亨/米（H/m）。2.2.3电磁感应电流和磁场是不可分的，变化的磁场能产生电动势和电流。我们把利用磁场产生电流的现象称之为电磁感应现象。1．导线的电磁感应闭合电路中的一段导线在磁场中切割磁感线时，导线内所产生的感应电动势与磁场的磁感应强