电路基础ppt课件第6章储能元件

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1、Chapter6Enerngy_storageelementsFirstpagekeystonecapacitor6.1inductor6.2Series-parallelconnectionofcapacitors,inductors6.31.Thecharacteristicsofcapacitor3.series-parallelconnectionsofcapacitorsandinductorsemphases:2.ThecharacteristicsofinductorBack6.1capacitorCapacitor(condenser)在外电源作用下，正负电极上分别带上

2、等量异号电荷，撤去电源，电极上的电荷仍可长久地聚集下去，是一种储存电能的部件。nextback_+qqU电导体由绝缘材料分开就可以产生电容。注意return1.definitioncapacitance电容元件储存电能的两端元件。任何时刻其储存的电荷q与其两端的电压u能用q～u平面上的一条曲线来描述。uq库伏特性onextbackreturn任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电压u成正比。qu特性曲线是过原点的直线。quo2.线性时不变电容元件电容器的电容nextbackreturn电路符号C＋－u+q-qF(farad,法拉),常用F，pF等表示。单位1F=106F=101

3、2pF1F=106pFnextbackreturn3.电容的电压电流关系电容元件VCR的微分形式u、i取关联参考方向C＋－uinextbackreturn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；表明C＋－u+q-q某一时刻电容电流i的大小取决于电容电压u的变化率,而与该时刻电压u的大小无关。电容是动态元件；nextbackreturn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。tu0nextbackreturn对两端取积分：某一时刻的电容电压值与-到该时刻的所有电流值有关，即电容元件有记忆电流的作用，故称电容元件为记忆元件。表明

4、研究某一初始时刻t0以后的电容电压，需要知道t0时刻开始作用的电流i和t0时刻的电压u（t0）。电容元件VCR的积分形式nextbackreturnu(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。当电容的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;注意上式中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。nextbackreturn4.电容的功率和储能当电容充电，p>0,电容吸收功率。当电容放电，p<0,电容发出功率。功率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，

5、因此电容元件是储能元件，它本身不消耗能量。u、i取关联参考方向表明nextbackreturn从t0到t电容储能的变化量：电容的储能nextbackreturn从时间t1~t2，电容元件吸收的能量：（等于元件在t2和t1时刻的电场能量之差）电容元件充电时：元件吸收能量电容元件放电时：元件放出能量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；电容储存的能量一定大于或等于零。表明nextbackreturn若电容元件原先未充电，那么：元件吸收能量=元件放出能量，它不消耗能量，所以，电容是一种储能元件。同时，它也不会释放出多余它所吸收和储存的能量，所以，它又是一种无源

6、元件。Example＋－C0.5FiFindi,P(t)andW(t).21t/s20uS/V电源波形Ans:uS(t)的函数表示式为:nextbackreturn解得电流21t/s1i/A-10nextbackreturn21t/s20p/W-2吸收功率发出功率nextbackreturn21t/s10WC/Jnextbackreturn21t/s1i/A-1若已知电流求电容电压，有0nextbackreturn实际电容器的模型_q+qiC＋－uGC＋－uGC＋－uinextbackreturn实际电容器nextbackreturn电力电容nextbackreturn冲击电压发生器

7、nextbackreturni(t)+-u(t)电感器把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感器，当电流通过线圈时，将产生磁通，是一种储存磁能的部件。磁通链（t)＝N(t)电感元件储存磁能的元件。i变，变,（简称：磁链）变,线圈两端将感应出u（u与也满足右手螺旋定则）。(t)6.2inductornextbackreturn1.定义电感元件储存磁能的两端元件。任何时刻，其特性可用～i平面上的一条曲线来描述。i韦安特性onextbac