清华大学电路原理课件-6.ppt

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1、6.1 电容元件电容元件 6.2 电容的串联与并联电路电容的串联与并联电路 6.3 电感元件电感元件 6.4 电感的串联与并联电路电感的串联与并联电路 本章重点本章重点 第第6 6章章 电容元件和电感元件电容元件和电感元件 本章重点本章重点 电容、电感元件的基本特性电容、电感元件的基本特性返回目录返回目录 电电容容、电电感感的的串串、并并联联电电路路，等等效效电容、电容、电感的计算方法电感的计算方法6.1 6.1 电容元件（电容元件（CapacitorCapacitor）线性定常电容元件线性定常电容元件：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与与 电压电压 u 成正比

2、。成正比。电路符号电路符号 电容器电容器 +qqC 与电容有关的两个变量与电容有关的两个变量:C，q对于线性电容（对于线性电容（linear capacitance），），有有 q=Cu 一、一、元件特性元件特性 C 称为电容器的电容称为电容器的电容 电容电容 C 的单位名称：的单位名称：法（拉）法（拉）符号：符号：F（Faraday，法拉第；法拉第；17911867，British）F=A s/V=s/常用常用 F，nF，pF等表示。等表示。Ciu+线性电容的线性电容的qu 特性曲线（特性曲线（库库伏特性伏特性）是过原点的直线。是过原点的直线。C=q/u tan qu0 二、线性电容的电压、

3、电流关系二、线性电容的电压、电流关系 或或 Ciu+讨论讨论 （2）i 的大小取决与的大小取决与 u 的变化率，与的变化率，与 u 的大小无关。的大小无关。（4）电容元件是一种记忆元件。电容元件是一种记忆元件。（3）当当 u 为为常常数数（直直流流）时时，du/dt=0 i=0。电电容容在在 直流电路中相当于开路，电容有隔直作用。直流电路中相当于开路，电容有隔直作用。（1）u，i为关联方向时，为关联方向时，i=Cdu/dt；u，i为非关联方向时为非关联方向时，i=Cdu/dt 。三、三、电容的储能电容的储能 从从t0到到 t 时刻电容的储能时刻电容的储能 返回目录返回目录6.2 6.2 电容的

4、串联与并联电路电容的串联与并联电路一、电容的串联一、电容的串联Ceq ui+_i等效电容等效电容C1ui+_u1n个电容串联个电容串联C2u2Cnun+_由由KVLKVL，有，有代入各电容的电压、电流关系式，得代入各电容的电压、电流关系式，得等效等效电电容容与各电容的关系式为与各电容的关系式为结论结论：n个串个串联电联电容的等效容的等效电电容容值值的倒数等于各的倒数等于各电电容容值值的倒数之和。的倒数之和。当两个当两个电电容串容串联联（n=2）时时，等效，等效电电容容值为值为二、电容的并联二、电容的并联Cequ+_+_q等效电容等效电容 由由KCL，有，有代入各电容的电压、电流关系式，得代入各

5、电容的电压、电流关系式，得iC1u+_i1C2i2Cnin+_+_q1q2qnn个电容并联个电容并联等效等效电电容容与各电容的关系式为与各电容的关系式为结论结论：n个并个并联电联电容的等效容的等效电电容容值值等于各等于各电电容容值值之和之和。返回目录返回目录6.3 6.3 电感元件电感元件 （InductorInductor）对于线性电感（对于线性电感（linear inductance），），有有 =L i 线性定常电感元件线性定常电感元件：任何时刻，电感元件的磁链：任何时刻，电感元件的磁链 与与 电流电流 i 成正比。成正比。Liu+电路符号电路符号 一、一、元件特性元件特性 i+u+e线

6、性电感的线性电感的 i 特性曲线特性曲线（韦韦 安特性安特性）是过原点的直线。是过原点的直线。L=/i tan =N 为电感线圈的磁链为电感线圈的磁链 L 称为自感系数（称为自感系数（self inductance）电感电感 L 的单位名称的单位名称：亨（利）亨（利）符号：符号：H（Henry，亨利；亨利；17971878，American）H=Wb/A=V s/A=s i0 二、线性电感电压、电流关系二、线性电感电压、电流关系 u，i 取关联参考方向取关联参考方向 Liu+e+根据电磁感应定律与楞次定律根据电磁感应定律与楞次定律 或或 讨论讨论 （2）电压电压u的大小取决的大小取决于于电流电

7、流 i 的变化率，与的变化率，与 i 的大小无关；的大小无关；（4）电感元件是一种记忆元件；电感元件是一种记忆元件；（3）当当 i 为常数（直流）时，为常数（直流）时，di/dt=0 u=0 电感在直流电路中相当于短路；电感在直流电路中相当于短路；（1）u，i为关联方向时，为关联方向时，u=Ldi/dt；u，i为非关联方向时，为非关联方向时，u=Ldi/dt 。三、三、电感的储能电感的储能 从从t0 到到t 时刻电感的储能时刻电感的储能 返回目录返回目录6.4 6.4 电感的串联与并联电路电感的串联与并联电路 Leq ui+_等效电感等效电感L1ui+_u1n个电感串联个电感串联L2u2Lnu

8、n+_一、电感串联一、电感串联根据根据KVL和和电电感的感的电压电电压电流的关系，有流的关系，有 等效等效电电感感与各电感的关系式为与各电感的关系式为结论结论：n个串联电感的等效电感值等于各电感值之和个串联电感的等效电感值等于各电感值之和。二、电感的并联二、电感的并联 Leq ui+_等效电感等效电感inL1ui+_i1L2i2Ln+_+_u1u2unn个电感并联个电感并联根据根据KCL及及电电感的感的电压电压与与电电流的关系式，有流的关系式，有等效等效电电感感与各电感的关系式为与各电感的关系式为结论结论：n个并个并联电联电感的等效感的等效电电感感值值 的倒数等于各的倒数等于各电电感感值值倒数之和倒数之和。当两个当两个电电感并感并联联（n=2）时时，等效，等效电电感感值为值为返回目录返回目录谢谢观看！谢谢观看！