電路原理-儲能元件

電路原理-儲能元件第一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一6.1

電容元件(capacitor)電容器顧名思義，是“裝電的容器”，是一種容納電荷的器件。用字母C表示。金屬板電介質(zhì)導(dǎo)線導(dǎo)線1.基本結(jié)構(gòu)一.簡介第二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一電介質(zhì)--------中性電介質(zhì)--------+-+-+電介質(zhì)+-+-----+-++Us+-Us電介質(zhì)++++----充電充電結(jié)束撤去電源第三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一3.電容C電容器極板上每單位電壓能夠存儲的電荷的數(shù)量稱為電容器的。2.分類根據(jù)絕緣材料來分云母陶瓷塑料膜電解電容根據(jù)電容值來分固定電容器可變電容器quO庫伏特性曲線第四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一電路符號C＋－uF(法)(Farad，法拉),單位常用F，pF等表示。二.線性電容的電壓、電流關(guān)系u、i

取關(guān)聯(lián)參考方向i

i的大小取決于u

的變化率,

與u的大小無關(guān)電容是動態(tài)元件當(dāng)u為常數(shù)(直流)時，i=0。電容有隔斷直流的作用電容相當(dāng)于開路，第五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一電容有記憶電流的作用，故稱電容為記憶元件u，i為非關(guān)聯(lián)方向時，上述微分和積分表達(dá)式前要冠以負(fù)號;電容元件VCR的積分關(guān)系表明上式中u(t0)稱為電容電壓的初始值，它反映電容初始時刻的儲能狀況，也稱為初始狀態(tài)。第六頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一三.電容的功率和儲能當(dāng)電壓增大，且u>0，(2)當(dāng)電壓減小，且u>0，功率表明電容能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為電場能量儲存起來，u、i取關(guān)聯(lián)參考方向則i>0，du/dt>0，p>0,電容吸收功率。p<0,電容發(fā)出功率.du/dt<0，則i<0，因此電容是無源元件、是儲能元件，它本身不消耗能量。在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路，第七頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一（1）電容的儲能只與當(dāng)時的電壓值有關(guān)，電容電壓不能躍變，反映了儲能不能躍變；從t0到t

電容儲能的變化量：電容的儲能表明（2）電容儲存的能量一定大于或等于零。第八頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一例求電流i電源波形解uS(t)的函數(shù)表示式為:解得電流21t/s1i/A-1＋－C0.5Fi21t/s20us/V第九頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一1.基本結(jié)構(gòu)一.簡介6.2電感元件

(inductor)把金屬導(dǎo)線繞在一磁芯上構(gòu)成一實際電感器，i(t)當(dāng)電流通過線圈時，將產(chǎn)生磁通，是一種儲存磁能的部件第十頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一2.分類根據(jù)磁芯材料來分空氣芯鐵芯氧化芯根據(jù)電感值來分固定電感器可變電感器3.磁通鏈與感應(yīng)電壓i(t)iO韋安特性曲線自感/電感第十一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一變化變化，由電磁感應(yīng)定律（法拉第定律）i(t)+-u(t)4.電感電路符號H(亨)(Henry，亨利)，常用H，mH表示單位+-u(t)iL楞次定律第十二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一二.線性電感的電壓、電流關(guān)系u、i

取關(guān)聯(lián)參考方向電感元件VCR的微分關(guān)系表明：(1)電感電壓u的大小取決于i

的變化率,(2)當(dāng)i為常數(shù)(直流)時，u=0。電感相當(dāng)于短路；根據(jù)電磁感應(yīng)定律與楞次定律+-u(t)iL與i的大小無關(guān)，電感是動態(tài)元件；第十三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一

電感元件有記憶電壓的作用，故稱電感為記憶元件(1)當(dāng)u，i為非關(guān)聯(lián)方向時，上述微分和積分表達(dá)式前要冠以負(fù)號;電感元件VCR的積分關(guān)系表明注(2)上式中i(t0)稱為電感電流的初始值，它反映電感初始時刻的儲能狀況，也稱為初始狀態(tài)。第十四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一三.電感的功率和儲能功率表明電感能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場能量儲存起來，在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路。u、i取關(guān)聯(lián)參考方向電感元件是無源元件、是儲能元件，它本身不消耗能量當(dāng)電流增大，i>0，(2)當(dāng)電流減小，i>0，則u>0，di/dt>0，p>0,電感吸收功率。p<0,電感發(fā)出功率.di/dt<0，則u<0，第十五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一（1）電感的儲能只