第六章6-1-电容元件与电感元件-电路分析基础-教学课件.ppt

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1、电 路路 分分 析析 基基 础 电话：56333594(O)或：56770948(H)Email：电路分析基础第六章第一节第二部分 动态电路分析六、电容元件与电感元件七、一阶电路八、二阶电路九、冲击函数在动态电路分析中的应用十、交流动态电路 电路分析基础课程内容介绍电路分析基础第二部分：第六章 回 顾 本教材第一部分讨论了电阻电路的分析方法。包括：集总电路模型、基尔霍夫定律、欧姆定律、以此为基础的各种分析方法和等效变换方法。电阻电路是用代数方程来描述的，这意味着：如果外加的激励源（电压源或电流源）为常量，那么，在激励作用到电路的瞬间，电路的响应也为某个常量。即：电阻电路是“无记忆的”，或说是“

2、即时的”(instantaneous)。许多实际电路并不能只用电阻元件和电源元件来构成其模型。在模型中往往不可避免地要包含电容元件和电感元件。这两种元件的伏安关系都涉及对电流、电压的微分或积分，我们称这种元件为动态元件(dynamic element)。电路分析基础第二部分：第六章主要内容电路模型中出现动态元件的原因：（1）在实际电路中有意接入电容器、电感器等器件，这是由于要求电路能够实现某种功能的需要，例如，电阻电路不能完成滤波，必须利用动态元件才能实现这个功能。（2）当信号变化很快时，一些实际器件已不能再利用电阻模型来表示。例如，一个电阻器不能只用电阻元件来表示，而必须考虑到磁场变化及电场

3、变化的现象，在模型中应增加电容、电感等动态元件；当信号变化很快时，晶体管也不能再用电阻模型来表示。动态电路：至少包含一个动态元件的电路。电路只有电路只有电阻电路和和动态电路两种类型！两种类型！电路分析基础第二部分：第六章 目录第六章 电容元件与电感元件1 电容元件 7 电感电流的连续性质和记忆性质2 电容的伏安关系 8 电感的储能 电路的状态3 电容电压的连续性质 9 非线性电容 和记忆性质4 电容的储能 10 非线性电感5电感元件 11 电感器和电容器的模型66 电感的伏安关系 12电路的对耦性电路分析基础第二部分：6-1 1/46-1 电 容 元 件电容器：把两块金属板用绝缘介质隔开，就可

4、构成一个简单的电容器。由于介质不导电，因此通电后，两块极板上能分别存储等量的、极性相反的电荷。当电源撤走后，由于介质的阻挡，使两块极板上的电荷不能被中和而依靠电场力的作用而长久地存储下去。因此，电容器是一种能存储电荷的器件。电容元件：电路理论中的电容元件（capacitor），是对实际电容的一种理想化，即只具有存储电荷从而在电容器中建立电场的作用，而没有其它作用，不考虑介质的损耗等因素。由极板间的电荷建立的电场储藏着能量，因此，我们也可以说电容器是一种能储存电场能量的器件。u(t)q(t)i(t)+理想电容器：是一种电荷与电压相约束的器件。电路分析基础第二部分：6-1 2/4电容元件的定义：一

5、个二端元件，如果在任意时刻t，它的电荷 q(t)同它的端电压 u(t)之间的关系可以用uQ平面上的一条曲线来确定，则此二端元件称为电容元件。瞬时值：在某个时刻t，q(t)和 u(t)分别称为电荷和端电压在此时的瞬时值。其他的关于时间的函数都可以这么说。我们可以说电容元件的电荷瞬时值和电压瞬时值之间存在一种代数关系。u(t)q(t)i(t)+图6-1 电容元件符号电路分析基础第二部分：6-1 4/4实际电容：除了存储电荷的特性外，还有一些漏电现象，那时因为介质不可能为理想绝缘体，多少有一点导电能力。电容器的额定参数：一个电容器，除了标明它的电容量C外，还需标明它的额定工作电压。因为，电容器两端电压越高，聚集的电荷就越多，对应的电场电压就越大，而电容器介质的耐压是有限的，过高的电压将使介质击穿而成为导体！电解电容器：有些电容器为进一步增大电容量，在介质内部填充有固定的电解质，电解质决定了介质的耐压和漏电流还与所加的电压极性有关。这些电容器称为电解电容器，电解电容器除标明电容量和耐压外，还需标明“+”和“”极性。因此，电容器模型是由电容元件并联电阻元件组成的。实际电容模型