第6章 储能元件

第六章储能元件§6-1电容元件§6-2电感元件§6-3电容、电感元件的串联与并联教学内容理解电容、电感元件的储能特性和动态电特性。

教学要求重点电容的库伏特性和电感的韦安特性及其各自动态电特性表达式。

难点已知电容电流i，如何求其电压u；已知电感电压u，如何求其电流i。学时数讲课2学时。§6-1

电容元件一、电容器及其电路符号

电容器是一种能储存电荷或者说储存电场能量的部件。二、库伏特性Cui+q+--q对于线性电容元件：C

称为电容器的电容。C

的单位是：法(F)，微法(μF)，皮法(pF)电容元件是反映这种物理现象的电路模型。quo§6-1电容元件

当电压变化率为零，即电压为恒定电压时，流过电容电流为零，故电容对直流电路视作开路。三、电压与电流的关系若电容元件的电压与电流取关联参考方向，则

显然，电容元件的电压与电流具有动态关系，因此电容元件是一动态元件。§6-1电容元件若指定t0为时间的起点并设为零，则

显然，电容电压除与0到t的电流值有关外，还与u(0)值有关，因此电容元件是一有记忆的元件。四、功率与能量在电压与电流的关联参考方向下，线性电容元件吸收的功率为§6-1电容元件从t=-∞到t时刻，电容元件吸收的电场能量为若u(-∞)

=0，则电容元件在任何时刻t储存的电场能量WC将等于其所吸收的能量。从时间t1到t2

，电容元件吸收的能量为§6-1电容元件电容元件是储能元件，不是耗能元件。电容元件充电时，，，电容元件吸收能量。电容元件放电时，，，电容元件释放能量。§6-1电容元件§6-2

电感元件一、线圈及其电路符号uL，ψL+-i电感元件是实际线圈的一种理想化模型，它反映了电流产生磁通和磁场能量储存这一物理现象。Lui+-+-eL(自感)磁通：(自感)磁通链：

当磁通链ψL随时间变化时，在线圈的端子间产生感应电压u。单位：韦伯(Wb)电感单位：亨(H)、毫亨(mH)二、韦安特性ψio§6-2电感元件对于线性电感元件：

L

称为自感系数或电感，它是一正实常数。三、电压与电流的关系根据电磁感应定律，有

当电流变化率为零，即电流为恒定电流时，电感两端电压为零，故电感对直流电路视作短路。§6-2电感元件

显然，电感元件的电压与电流具有动态关系，因此电感元件是一动态元件。若指定t0为时间的起点并设为零，则

显然，电感电流除与0到t的电压值有关外，还与i(0)值有关，因此电感元件是一有记忆的元件。§6-2电感元件四、功率与能量在电压与电流的关联参考方向下，线性电感元件吸收的功率为从t=-∞到t时刻，电感元件吸收的磁场能量为若i(-∞)

=0，则§6-2电感元件电感元件在任何时刻t储存的磁场能量WL将等于其所吸收的能量。从时间t1到t2

，电感元件吸收的能量为电感元件是储能元件，不是耗能元件。当电流增加时，，电感元件吸收能量。当电流减少时，，电感元件释放能量。§6-2电感元件§6-3

电容、电感元件的串联与并联一、电容的串联与并联⒈电容的串联Ceq为串联的等效电容：Ceq+-ui+-C1C2Cnu1i+-u2+-un+-u…§6-3电容、电感元件的串联与并联⒉电容的并联u(t0)为n个串联电容的等效初始条件+-C1i1iuC2i2Cnin…Ceq

+-iuCeq为并联的等效电容：§6-3电容、电感元件的串联与并联二、电感的串联与并联⒈电感的串联+-L1L2Lnu1i+-u2+-un+-u…Leq+-uiLeq为串联的等效电感：§6-3电容、电感元件的串联与并联⒉电感的并联+-L1i1iuL2i2Lnin…