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文档简介

1、第6章 储能元件首 页本章重点电容元件6.1电感元件6.2电容、电感元件的串联与并联6.31. 电容元件的特性3. 电容、电感的串并联等效 重点：2. 电感元件的特性返 回6.1 电容元件电容器 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，电极上的电荷仍可长久地聚集下去，是一种储存电能的部件。下 页上 页_+ qqU电导体由绝缘材料分开就可以产生电容。注意返 回1. 定义电容元件储存电能的两端元件。任何时刻其储存的电荷 q 与其两端的电压 u能用qu 平面上的一条曲线来描述。uq下 页上 页库伏特性o返 回 任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电压 u 成正比。qu 特性曲线是过原

2、点的直线。quo下 页上 页2.线性时不变电容元件电容器的电容返 回 电路符号Cu+q-qF (法拉), 常用F，pF等表示。 单位下 页上 页1F=106 F1 F =106pF返 回3. 电容的电压电流关系电容元件VCR的微分形式下 页上 页u、i 取关联参考方向Cui返 回当 u 为常数(直流)时，i =0。电容相当于开路，电容有隔断直流作用；下 页上 页表明Cu+q-q某一时刻电容电流 i 的大小取决于电容电压 u 的变化率,而与该时刻电压 u 的大小无关。电容是动态元件；返 回实际电路中通过电容的电流 i 为有限值，则电容电压 u 必定是时间的连续函数。下 页上 页tu0返 回某一时

3、刻的电容电压值与-到该时刻的所有电流值有关，即电容元件有记忆电流的作用，故称电容元件为记忆元件。表明下 页上 页研究某一初始时刻t0 以后的电容电压，需要知道t0时刻开始作用的电流 i 和t0时刻的电压 u（t0）。电容元件VCR的积分形式返 回当电容的 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 ;下 页上 页注意上式中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。 返 回4.电容的功率和储能当电容充电， p 0, 电容吸收功率。当电容放电，p 0, 电容发出功率。 功率 电容能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为电场能量储存起来，在另一段时间内又把能量释放回电路，因此电容元件是储能元件，它本身不消耗能量。u、 i 取关联参考方向下 页上 页表明返 回从t0到 t 电容储能的变化量： 电容的储能下 页上 页返 回 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； 电容储存的能量一定大于或等于零。下 页上 页表明返 回例C0.5Fi求电容电流i、功率P (t)和储能W (t)21t /s20uS/V电源波形解uS (t)的函数表示式为:下 页上 页返 回解得电流21t /s1i/A-1下

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