电路课件电路06储能元.pptx

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第6章储能元件
§6-1-§6-3
第一页,共二十七页。
第6章储能元件
本章重点
电容元件

电感元件

电容、电感元件的串联与并联

第二页,共二十七页。
6-1电容元件
工程技术中,电容器应用极广。电容器虽然品种、规格各异,构成原理都是由间隔以不同介质(如云母、绝缘纸、电解质等)的两块金属极板组成。在极板上加电压后,极板上分别聚集起等量的正、负电荷,并在介质中建立电场而具有电场能量。将电源移去后,电荷可继续聚集在极板上,电场继续存在。
(a)缩箔插引线片结构(b)铝箔凸出折边结构
电容器元件结构1-薄膜;2-铝箔;3-电容器纸;4-引线片
_
+q
q

U
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实际电容器
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电力电容器
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冲击电压发生器
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电容元件及其库伏特性-1
电容器是能储存电荷或储存电场能量部件。电容元件是这种物理现象的电路模型。
元件特性:电荷q与电压u代数关系
线性电容元件符号图6-1a,电压参考极性与极板储存电荷极性一致,有q=Cu(6-1)
C电容元件参数,称电容,正实常数。当电荷和电压单位分别用C和V表示时,电容单位F(法拉,简称法)。
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电容元件及其库伏特性-2
图6-1b线性电容库伏特性:一条通过原点直线。
电容元件i和u取关联参考方向,图a,VCR为
表明电流和电压变化率成正比。当电压剧变(即du/dt很大)时,电流很大。当电压不随时间变化时,电流为零。故电容在直流情况下其两端电压恒定,相当于开路,或电容有隔断直流(简称隔直)作用。
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式(1-7)逆关系为
不定积分,写成定积分表达式
式中q(t0)为t0时刻电容所带电荷量。
物理意义:t时刻具有电荷量等于t0时电荷量加以t0到t时间间隔内增加电荷量。如指定t0为时间起点并设为零,可写为
对电压电流关系,由于u=q/C,因此有
或
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电容元件及其库伏特性-3
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比较式(6-2)、(1-3)可知:
电容u与i有动态关系,电容是动态元件。
式(6-7)可见,电容电压除与0到t电流值有关,还与u(0)有关,电容元件是有“记忆”元件。与之相比,电阻电压仅与该瞬间电流有关,是无记忆元件。
在电压和电流关联参考方向下,线性电容元件吸收功率:
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电容元件及其库伏特性-4
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