电路分析 基础 电容和电感元件

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电路分析 基础 电容和电感元件

2024-03-07 11:42| 来源: 网络整理| 查看: 265

以下均为个人理解,如有错误,请大佬指出,小生立马就改正。 以下均为理想化的模型。

电路分析 基础 电容和电感元件 1.电容元件1.1电容的基本结构1.2电容的基本功能1.3电容的分类1.3.1时变电容和时不变电容1.3.2线性电容和非线性电容 1.4时不变电容元件的图形符号及其特性曲线1.5电容的单位换算1.6电容的电压——电流关系1.7电容电压的连续性和记忆性1.8电容VCR的微分式和积分式1.9电容的功率和储能计算1.10电容部分的例题 2.电感元件2.1电感的基本功能2.2时不变电感元件的图形符号2.3时不变电感元件的特性曲线2.4电感的单位换算2.5电感VCR的微分式和积分式2.6电感电压的连续性和记忆性2.7电感的功率和储能计算

1.电容元件 1.1电容的基本结构

暂略,书上p91

1.2电容的基本功能

在电路理论中,电容元件只具有储存电荷(电场能量)的作用。

1.3电容的分类 1.3.1时变电容和时不变电容

时变电容:电容的特性曲线会随着时间的变化而变化。 时不变电容:电容的特性曲线不会随着时间的变化而变化。

1.3.2线性电容和非线性电容

这个就不需要解释了。 下面主要讨论的为时不变电容。

1.4时不变电容元件的图形符号及其特性曲线

下图为时不变电容元件的图形符号及其特性曲线 下图中,C为电容符号,q为电荷,u为电容的电压。 由此看出,q=Cu。 在这里插入图片描述

1.5电容的单位换算

F,法拉,为电容的单位 1F=106uF 1uF=106pF

1.6电容的电压——电流关系

i= d q d t \frac{dq}{dt} dtdq​= d C u d t \frac{dCu}{dt} dtdCu​=C d u d t \frac{du}{dt} dtdu​

注意:(以下这部分知识和高数中的积分微分有关,如有不懂,那只能去补习积分微分了) 1.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。 2.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。 3.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。

1.7电容电压的连续性和记忆性

若电容电流i(t)在闭区间[ta,tb]上有界,则电容电压u(t)在开区间(ta,tb)内为连续的。 即对于(ta,tb)内的任意时刻t,恒有u(t-) = u(t+) = u(t)(类似极限的定义) 注意:若电容电流有界,则电容电压不能跃变。

1.8电容VCR的微分式和积分式

i(t)=C d u d t \frac {du}{dt} dtdu​

u(t)=u( a a a)+ 1 C \frac{1}{C} C1​ ∫ a b i d x \int^b_a{i}{\rm d}x ∫ab​idx

电压公式中,a为 t 0 t_0 t0​,b为t。 u( t 0 t_0 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。 定理: 1.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。 2.研究某一初始时刻 t 0 t_0 t0​以后的电容电压,需要知道 t 0 t_0 t0​时刻开始作用的电流 i 和 t 0 t_0 t0​时刻的电压 u( t 0 t_0 t0​)。

1.9电容的功率和储能计算

功率: P=ui=uC d u d t \frac {du}{dt} dtdu​ ①当电容充电, p >0, 电容吸收功率。 ②当电容放电,p 0, 电感吸收功率。 ②当电流减小,p



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