2019年电路原理储能元件课件.ppt

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1、第六章储能元件能够储存能量的元件电场能、磁场能电容电感6.1电容元件(capacitor)电容器顾名思义，是“装电的容器”，是一种容纳电荷的器件。用字母C表示。金属板电介质导线导线1.基本结构一.简介电介质--------中性电介质--------+-+-+电介质+-+-----+-++Us+-Us电介质++++----充电充电结束撤去电源3.电容C电容器极板上每单位电压能够存储的电荷的数量称为电容器的。2.分类根据绝缘材料来分云母陶瓷塑料膜电解电容根据电容值来分固定电容器可变电容器quO库伏特性曲线电路符号C＋－uF(法)(F

2、arad，法拉),单位常用F，pF等表示。二.线性电容的电压、电流关系u、i取关联参考方向ii的大小取决于u的变化率,与u的大小无关电容是动态元件当u为常数(直流)时，i=0。电容有隔断直流的作用电容相当于开路，电容有记忆电流的作用，故称电容为记忆元件u，i为非关联方向时，上述微分和积分表达式前要冠以负号;电容元件VCR的积分关系表明上式中u(t0)称为电容电压的初始值，它反映电容初始时刻的储能状况，也称为初始状态。三.电容的功率和储能当电压增大，且u>0，(2)当电压减小，且u>0，功率表明电容能在一段时间内吸收外部供给的能量

3、转化为电场能量储存起来，u、i取关联参考方向则i>0，du/dt>0，p>0,电容吸收功率。p<0,电容发出功率.du/dt<0，则i<0，因此电容是无源元件、是储能元件，它本身不消耗能量。在另一段时间内又把能量释放回电路，（1）电容的储能只与当时的电压值有关，电容电压不能跃变，反映了储能不能跃变；从t0到t电容储能的变化量：电容的储能表明（2）电容储存的能量一定大于或等于零。例求电流i电源波形解uS(t)的函数表示式为:解得电流21t/s1i/A-1＋－C0.5Fi21t/s20us/V1.基本结构一.简介6.2电感元件(ind

4、uctor)把金属导线绕在一磁芯上构成一实际电感器，i(t)当电流通过线圈时，将产生磁通，是一种储存磁能的部件2.分类根据磁芯材料来分空气芯铁芯氧化芯根据电感值来分固定电感器可变电感器3.磁通链与感应电压i(t)iO韦安特性曲线自感/电感变化变化，由电磁感应定律（法拉第定律）i(t)+-u(t)4.电感电路符号H(亨)(Henry，亨利)，常用H，mH表示单位+-u(t)iL楞次定律二.线性电感的电压、电流关系u、i取关联参考方向电感元件VCR的微分关系表明：(1)电感电压u的大小取决于i的变化率,(2)当i为常数(直流)时

5、，u=0。电感相当于短路；根据电磁感应定律与楞次定律+-u(t)iL与i的大小无关，电感是动态元件；电感元件有记忆电压的作用，故称电感为记忆元件(1)当u，i为非关联方向时，上述微分和积分表达式前要冠以负号;电感元件VCR的积分关系表明注(2)上式中i(t0)称为电感电流的初始值，它反映电感初始时刻的储能状况，也称为初始状态。三.电感的功率和储能功率表明电感能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为磁场能量储存起来，在另一段时间内又把能量释放回电路。u、i取关联参考方向电感元件是无源元件、是储能元件，它本身不消耗能量当电流增大，i>0

6、，(2)当电流减小，i>0，则u>0，di/dt>0，p>0,电感吸收功率。p<0,电感发出功率.di/dt<0，则u<0，（1）电感的储能只与当时的电流值有关，电感电流不能跃变，反映了储能不能跃变；（2）电感储存的能量一定大于或等于零。从t0到t电感储能的变化量：电感的储能表明