电路分析-第六章

1、2022-5-131第第6章章 储能元件储能元件 6.1电容元件电容元件 6.2 6.3电感元件电感元件电容和电感元件的串并联电容和电感元件的串并联2022-5-1321. 1. 电容元件的电容元件的VCRVCR3. 3. 电容、电感的串并联等效电容、电感的串并联等效2. 2. 电感元件的电感元件的VCRVCR 重点重点：2022-5-1336-1 电容元件电容元件电容器：电容器： 在外电源作用下，正负电极上分别在外电源作用下，正负电极上分别带上等量异号电荷，撤去电源，电极上的电带上等量异号电荷，撤去电源，电极上的电荷仍可长久地聚集下去，是一种储存电能的荷仍可长久地聚集下去，是一种储存电能的器

2、件。器件。_+ qqU2022-5-134&电容器电容器电容器是电器中一个不可缺少的关键元件之一。电容器是电器中一个不可缺少的关键元件之一。6.1 6.1 电容元件电容元件2022-5-135闪光灯的内部结构闪光灯的内部结构2022-5-1362022-5-1372022-5-1381. 1. 定义定义电容元件电容元件任何时刻其储存的电荷任何时刻其储存的电荷 q 与其与其两端的电压两端的电压 u满足代数关系。满足代数关系。0),( uqfuq库伏库伏特性特性o非线性非线性电容电容2022-5-139 任何时刻，电容元件极板上的电荷任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电压与电压 u 成正比。成正比

3、。qu 特性曲线是过原点的直线。特性曲线是过原点的直线。 Cuq quo2.2.线性电容元件线性电容元件tan uqC电容电容器的器的电容电容值值2022-5-1310l 电路符号电路符号CuF (法拉法拉), 常用常用F，pF等表示等表示。l 单位单位1F=106 F1F =1012pF2022-5-1311tuCtCutqidddddd3. 3. 电容的电压电容的电压电流关系（电流关系（VCRVCR）电容元件电容元件微分形微分形式的式的VCRu、i 取关联取关联参考方向参考方向Cui2022-5-1312tuCidd当当 u 为常数为常数( (直流直流) )时，时，i =0，电容相当于开路

4、，电容相当于开路，电容有隔断直流作用；电容有隔断直流作用；表明某一时刻电容电流某一时刻电容电流 i 的大小取决于电容电压的大小取决于电容电压 u 的的变化率，而与该时刻电压变化率，而与该时刻电压 u 的大小无关。电容的大小无关。电容是动态元件；是动态元件；Cui2022-5-1313某一时刻的电容电压值与某一时刻的电容电压值与-到该时刻的所到该时刻的所有电流值有关，即电容元件有记忆电流的有电流值有关，即电容元件有记忆电流的作用，故称电容元件为记忆元件。作用，故称电容元件为记忆元件。表明式中式中u u(t(t0 0) )称为电容电压的初始值，它反映称为电容电压的初始值，它反映电容初始时刻的储能状

5、况，也称为初始状电容初始时刻的储能状况，也称为初始状态。态。 电容元件电容元件积分形式的积分形式的VCR d1)( tiCtu 00d1d1 tttiCiC )(00d1 ttiCut2022-5-1314当电容的当电容的 u，i 为非关联方向时为非关联方向时注意tuCidd )()(00d1 ttiCuutt2022-5-13154.4.电容的功率和储能电容的功率和储能tuCuuipddp 0, 电容吸收功率电容吸收功率，电容充电，电容充电。p 0，电感吸收功率。电感吸收功率。p0，电感发出功率。电感发出功率。 电感能在一段时间内吸收外部供给的电感能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为磁场能

6、量储存起来，在另一段时间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，因此电感元件是无源内又把能量释放回电路，因此电感元件是无源元件、是储能元件，其本身不消耗能量。元件、是储能元件，其本身不消耗能量。表明2022-5-1341从从t0到到 t 电感储能的变化量：电感储能的变化量：)(21)(21022tLitLiWLttLLiiLiW) (21ddd2l 电感的储能电感的储能)(212tLi)(21)(2122LitLi2022-5-1342 实际电感线圈的模型实际电感线圈的模型iL+_u(t)iL+_u(t)RiL+_RC2022-5-13436.3 6.3 电容、电容、电感

7、元件电感元件的串联与并联的串联与并联1.1.电容的串联电容的串联 tiCud)(111 tiCud)(122 tiCCuuud)()11(2121 tiCd)(1 等效电容等效电容u1uC2C1u2+- -i- - -2022-5-134421111C CC 等效等效iu+- -C 2121CCCC 1.1.电容的串联电容的串联u1uC2C1u2+- -i- - -2022-5-1345tdduCudC111tdduCCud122dtduCi uCCCuCCu21211uCCCuCCu21122l 串联电容的分压串联电容的分压iu+-Cu1uC2C1u2+-i2022-5-1346tuCidd

8、11 tuCidd22 tuCCiiidd)(2121 tuCdd 21CCC 等效等效2.2.电容的并联电容的并联 等效电容等效电容i2i1u+- -C1C2iCiu+- -2022-5-1347tuCidd11tuCidd22 idtCu1iCCi11iCCi22l 并联电容的分流并联电容的分流i2i1u+-C1C2iiu+-C2022-5-13483. 3. 电感的串联电感的串联tiLudd11 tiLLuuudd)(2121 21 LLL tiLudd22 等效等效 等效电感等效电感iu+ +- -LtiLdd u1uL2L1u2+ +- - -i- -2022-5-1349uLLLuLLtiLu211111dduLLLuLLtiLu212222ddl 串联电感的分压串联电感的分压u1uL2L1u2+-iiu+-L2022-5-1350 tuLid)(111等效等效 tuLid)(122 tuLLiiid)(112121 tuLd)(1212121111LLLLLLL 4.4.电感的并联电感的并联