西安电子科技大学电路基础课件第.ppt

《西安电子科技大学电路基础课件第.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4-1页第四章动态元件4.1电容元件4.2电感元件4.3电容与电感的串、并联等效4.4耦合电感元件一、耦合线圈二、耦合电感的伏安关系三、耦合电感的T形去耦等效4.5变压器一、理想变压器二、实际变压器电容和电感元件是组成实际电路的常用器件。这类元件的VCR是微分或积分关系，故称其为动态元件。含有动态元件的电路称为动态电路，描述动态电路的方程是微分方程。4.1电容元件电容(capacitor)是一种储存电能的元件,它是实际电容器的理想化模型。电容器由绝缘体或电解质材料隔离的两个导体组成。电容的行为是基于电场的

2、现象，如果电压随时间变化，则电场也随时间变化。时变的电场在该空间产生位移电流,而位移电流等于电容两端的传导电流。电容上电荷与电压的关系最能反映这种元件的储能。第4-2页4.1电容元件第4-3页电容器资料介绍:电容器类型发展发展方向有机薄膜电容器90年代中后期，有机薄膜电容器开始替代云母电容器、复合介质电容器、玻璃釉电容器，成为我国固定电容器的主要产品。随着灯具、开关电源、电子设备等市场的开拓，薄膜电容器从产品结构到市场结构的重大调整，“轻、薄、短、小”和高性能、多功能方向发展。电解电容器电解电容器是发展速度

3、最快的元件之一，国内电解电容器生产总量已近250亿只，平均年增长速度高达28%，占全球电解电容器产量的三分之一。高可靠、长寿命、高频率、小体积、片式化陶瓷电容器产量160亿只/年，年均增长率约25%。发展了Ⅲ类（半导体瓷）瓷介电容器,国家863计划电子瓷料研究开发中心成立，加强新材料、新工艺、新产品的研制，发展系列化的片式瓷介电容器4.1电容元件第4-4页电容器部分图片:图3-2电容器4.1电容元件第4-5页电容器部分图片:图3-3各种电容器4.1电容元件第4-6页电容器技术参数例1:本产品适用于无线电通讯

4、及电子设备中作槽路频率预调整用。使用条件:环境温度:-25~+55℃,相对湿度:+40℃时达98%,大气压力:650~800mmH技术参数:电容量(pf):红色:Cmin≤1.0pfCmax≥5pf,黄色:Cmin≤1.8pfCmax≥10pf,绿色:Cmin≤2.5pfCmax≥18pf,Q值:≥500,绝缘电阻:500(MΩ),耐电压:100(V.DC),4.1电容元件1、电容的一般定义一个二端元件，若在任一时刻t，其电荷q(t)与电压u(t)之间的关系能用q~u平面上的曲线表征，即具有代数关系f(u

5、，q)=0,则称该元件为电容元件，简称电容。第4-7页电容：时变和时不变线性的和非线性电容。4.1电容元件1、电容的一般定义第4-8页线性时不变电容的库伏特性是q~u平面上一条过原点的直线，且斜率C不随时间变化，其表达式：q(t)=Cu(t)第4-9页2、电容的VAR(或VCR)当电容两端的电压变化时，聚集在电容上的电荷也相应发生变化，表明连接电容的导线上电荷移动，即电流流过；若电容上电压不变化，电荷也不变化，即电流为零。若电容上电压与电流参考方向关联，考虑到i=dq/dt，q=Cu(t)，有电容VAR的微

6、分形式4.1电容元件第4-10页积分关系4.1电容元件电容VAR的积分形式比较:电阻与电容VAR关系的不同?设t=t0为初始观察时刻，上式可改写为式中称电容电压在t0时刻的初始值(initialvalue),或初始状态(initialstate)，它包含了在t0以前电流的“全部历史”信息。一般取t0=0。第4-11页若电容电压、电流的参考方向非关联，4.1电容元件第4-12页4.1电容元件说明:（1）电容的伏安关系是微积分关系，因此电容元件是动态元件。而电阻元件的伏安关系是代数关系，电阻是一个即时（瞬时）元

7、件。（2）由电容VAR的微分形式可知：①任意时刻，通过电容的电流与该时刻电压的变化率成正比。当电容电流i为有限值时，其du/dt也为有限值，则电压u必定是连续函数，此时电容电压不会跃变。②当电容电压为直流电压时，则电流i=0，此时电容相当于开路，故电容有隔直流的作用。第4-13页4.1电容元件说明:（3）由电容VAR的积分形式可知：在任意时刻t，电容电压u是此时刻以前的电流作用的结果，它“记载”了以前电流的“全部历史”。即电容电压具有“记忆”电流的作用，故电容是一个记忆元件，而电阻是无记忆元件。功率:当电压

8、和电流为关联方向时，电容吸收的瞬时功率为：3、电容的功率与储能电容是储能元件，它不消耗能量。当p(t)>0时，说明电容在吸收能量，处于充电状态；当p(t)<0时，说明电容是在释放能量，处于放电状态。释放的能量总也不会超过吸收的能量。电容不能产生能量，因此为无源元件。第4-14页4.1电容元件储能对功率从-∞到t进行积分，即得t时刻电容上的储能：u(-∞)表示未充电时的电压值，应有u(-∞)=0。电容在时刻t的储能