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文档简介
电容元件电容元件(无源二端元件)电容器_q+q
在外电源作用下,两极板上分别带上等量异号电荷,撤去电源,板上电荷仍可长久地集聚下去,是一种储存电能的部件。1.定义电容元件储存电能的元件。其特性可用u~q平面上的一条曲线来描述qu库伏特性任何时刻,电容元件极板上的电荷q与电压u成正比。q~u特性是过原点的直线
电路符号2.线性定常电容元件C+-u+q-q
C称为电容器的电容,单位:F(法)(Farad,法拉),常用F,pF等表示。quO
单位3线性电容的电压、电流关系C+-uiu、i
取关联参考方向电容元件VCR的微分关系表明:
(1)i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;(2)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;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.
电容元件有记忆电流的作用,故称电容为记忆元件(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;(2)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。
表明注电容元件VCR的积分关系4电容的功率和储能当电容充电,u>0,du/dt>0,则i>0,q
,p>0,电容吸收功率。当电容放电,u>0,du/dt<0,则i<0,q
,p<0,电容发出功率.(1)功率表明
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,因此电容元件是无源元件、是储能元件,它本身不消耗能量。u、i
取关联参考方向(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;(2)电容储存的能量一定大于或等于零。从t0到t
电容储能的变化量:(2)储能表明讨论:(1)i的大小取决与u
的变化率,与u的大小无关;
(微分形式)(2)电容元件是一种记忆元件;(积分形式)(3)当u为常数(直流)时,du/dt=0i=0。电容在直流电路中相当于开路,电容有隔直作用;(4)表达式前的正、负号与u,i的参考方向有关。当u,i为关联方向时,i=Cdu/dt;
u,i为非关联方向时,i=–Cdu/dt。例+-C0.5Fi求电流i、功率P(t)和储能W(t)解uS
(t)的函数表示式为:解得电流21t/s1i/A-121
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