邱关源《电路》第五版第六章储能元件.ppt

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1、第六章第六章 储能元件储能元件电容元件电感元件电容、电感元件的串联与并联6-1 电容元件电容元件陶质电容陶质电容金属氧化膜电容金属氧化膜电容电解电容电解电容电解电容电解电容可变电容：可变电容：6-1 电容元件电容元件d 磁导率 金属板（A）6-1 电容元件电容元件6-1 电容元件电容元件ui-+1.线性电容线性电容(Capacitors)元件元件 1)线性电容元件是理想元件。在关联参考线性电容元件是理想元件。在关联参考 方向下方向下,电荷与电压的关系为电荷与电压的关系为:-q q+q 是一常数是一常数非关联方向下非关联方向下 2)特性曲线特性曲线 3)单位单位 法拉法拉(F)微法微法(F)皮法

2、皮法(pF)在在 q -u 平面内是一条过原平面内是一条过原点的直线，称为库伏特性。点的直线，称为库伏特性。0uq6-1 电容元件电容元件2.电容元件的伏安关系电容元件的伏安关系 1)i-u 关系关系*任何时刻，电容电流与该时刻电压的变化任何时刻，电容电流与该时刻电压的变化 率成正比，而不是与电压成正比，率成正比，而不是与电压成正比，i与与 u 是微分关系。是微分关系。*对直流来说，电容相当于开路。对直流来说，电容相当于开路。ui-+C6-1 电容元件电容元件2）u-i关系关系*某一时刻的电容电压值，并不取决于同一时刻某一时刻的电容电压值，并不取决于同一时刻 的电流值，而取决于从的电流值，而取

3、决于从 到到 t 所有时刻的电流所有时刻的电流 值，即与电流的全部历史有关。电容电压有记值，即与电流的全部历史有关。电容电压有记 忆电流的作用，是一种忆电流的作用，是一种记忆元件记忆元件。ui-+C6-1 电容元件电容元件ui-+C令令t0=0，则，则6-1 电容元件电容元件*当选定一个研究问题的起点后（如当选定一个研究问题的起点后（如 t=0），就没），就没 有必要去了解有必要去了解 t=0以前电流的情况，它对以前电流的情况，它对 t 0 的的 电容电压的影响可用电容的初始电压电容电压的影响可用电容的初始电压u(0)来反映。来反映。即：知道了初始电压即：知道了初始电压u(0)及及t 0的的i

4、(t)，就能确定，就能确定 电容电压了。电容电压了。ui-+C6-1 电容元件电容元件3.电容元件的功率与储能电容元件的功率与储能 1)瞬时功率瞬时功率 p 0，表示电容吸收功率，电容储能。，表示电容吸收功率，电容储能。p 0 的的 电感电流的影响可用电感的初始电流电感电流的影响可用电感的初始电流i(0)来反映。来反映。即：知道了初始电流即：知道了初始电流i(0)及及t 0的的u(t)，就能确定，就能确定 电感电流了。电感电流了。6-2 电感元件电感元件4.电感元件的功率与储能电感元件的功率与储能 1)瞬时功率瞬时功率 p 0，表示电感吸收功率，电感储能。，表示电感吸收功率，电感储能。p 0，

5、表示电感发出功率，能量送还电源。，表示电感发出功率，能量送还电源。*电感元件是电感元件是储能元件储能元件，且是，且是无源元件无源元件。uiL6-2 电感元件电感元件 2)能量能量 从时间从时间t1到到t2，电感元件吸收的能量为：，电感元件吸收的能量为：*在在t1到到t2期间供给电感的能量只与时间端点的电感电期间供给电感的能量只与时间端点的电感电 流值有关。流值有关。*电感在某一时刻的储能只与该时刻的电流有关。电感在某一时刻的储能只与该时刻的电流有关。6-2 电感元件电感元件5.电感元件的应用电感元件的应用 u电感器的模型电感器的模型+-uiLRu 电感器的额定值电感器的额定值（Rated Va

6、lues）6-2 电感元件电感元件6-3 电容、电感元件的串联与并联电容、电感元件的串联与并联1.电容元件的串联与并联电容元件的串联与并联1)串联串联等效电容等效电容初始条件初始条件6-3 电容、电感元件的串联与并联电容、电感元件的串联与并联2)并联并联等效电容等效电容初始条件初始条件6-3 电容、电感元件的串联与并联电容、电感元件的串联与并联2.电感元件的串联与并联电感元件的串联与并联1)串联串联等效电感等效电感初始条件初始条件6-3 电容、电感元件的串联与并联电容、电感元件的串联与并联2)并联并联等效电感等效电感初始条件初始条件 RC并联电路两端电压的波形如图所示，并联电路两端电压的波形如图所示，已知已知R=20,C=100 F,试画出试画出i的波形，并在的波形，并在坐标上标明相应的数据。坐标上标明相应的数据。【练习题】【练习题】iRAtmsO23iCA05.123iAtmsO-05.11tmsO23115.-05.1解答：解答：一、伏安关系一、伏安关系二、储能公式二、储能公式三、电容、电感的串联和并联三、电容、电感的串联和并联电容、电感的伏安关系电容、电感的伏安关系电容、电感的储能公式电容、电感的储能公式电容、电感的串联并联等效值及初始条件电容、电感的串联并联等效值及初始条件第六章第六章 小结小结