第六章 储能元件,6-1 电容元件,6-2 电感元件,6-3 电容、电感元件的串联与并联,教学内容,理解电容、电感元件的储能特性和动态电特性。,教学要求,重点,电容的库伏特性和电感的韦安特性及其各自动态电特性表达式。,难点,已知电容电流i，如何求其电压u；已知电感电压u，如何求其电流i。,学时数,讲
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1、第六章 储能元件,6-1 电容元件,6-2 电感元件,6-3 电容、电感元件的串联与并联,教学内容,理解电容、电感元件的储能特性和动态电特性。,教学要求,重点,电容的库伏特性和电感的韦安特性及其各自动态电特性表达式。,难点,已知电容电流i，如何求其电压u；已知电感电压u，如何求其电流i。,学时数,讲课2学时。,6-1 电容元件,一、电容器及其电路符号,电容器是一种能储存电荷或者说储存电场能量的部件。,二、库伏特性,对于线性电容元件：,C 称为电容器的电容。,C 的单位是：法(F)，微法(F)，皮法(pF),电容元件是反映这种物理现象的电路模型。,6-1 。
2、1-4 电容元件,1,6-1 电容元件（Capacitor）,q-u关系 u-i关系 功率与能量,第6章 储能元件,电容元件 电感元件 电容、电感元件的串联与并联,1-4 电容元件,2,一、q-u关系,平板电容,电路符号,定义：一个二端元件，如果在任意时刻t，它所储存的电荷q和它的端电压u之间满足于q=Cu 所确定的关系，则此二端元件称线性电容元件。,有极性,无极性,1-4 电容元件,3,C(Capacitance)电容元件的参数， 单位：法拉(F)、微法（ F）、皮法（pf)。 1F=10-6F，1pF=10-12F,线性电容元件的库伏特性:,二、u-i关系 在物理中已知：, q=CuC,1-4 电容元件,4,二、u-i关系。
3、本章再介绍两个电路元件,电感元件和电容元件,前五章介绍的电路分析技术（或方法）也可以应用于包含电感和电容的电路。,但必须先掌握电感和电容的VCR，然后再用KCL和KVL来描述与其它基本元件之间的互连关系。,6-1 电容元件,只要电导体用电解质或绝缘材料(如云母、绝缘纸、陶瓷、空气等)隔开就构成一个电容器。,独石电容器主要有：CC4，CT4， CC42，CT42 等,金属化聚丙烯薄膜电容器,高压瓷片电容,无极性电解电容,法拉电容0.1-1000F,铝制电解电容,高频感应加热机振荡电容,各种贴片系列的电容器,电容器,在外电源作用下，,两极板上分别带上等量。
4、第6章 储能元件,重点,1.电容元件及其特性,2.电感元件及其特性,3.电容、电感的串、并联等效,6.1 电容元件 (capacitor),电容器,在外电源作用下，,两极板上分别带上等量异号电荷，撤去电源，板上电荷仍可长久地集聚下去，是一种储存电能的部件。,1. 定义,电容元件,储存电能的元件。其特性可用uq 平面上的一条曲线来描述,库伏 特性,任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电流 u 成正比，q u 特性是过原点的直线,电路符号,2. 线性定常电容元件,C 称为电容器的电容, 单位：F (法) (Farad，法拉), 常用F，p F等表示。,单位,线性电容的电压、电流关系。
5、1,第六章 储能元件,2,6-1 电容元件,一、伏安关系：,1、库伏特性：,参考方向（如图）,过原点的一条直线,单位：F、pF,“归一化”元件值F,2、伏安关系：参考方向关联时。,理解,评价,在电路分析中，它具有与欧姆定律相同的地位。,称之为电容元件的元件特性，元件约束或约束方程。,欧姆定律是线性电阻元件的约束方程。,3,二、电容元件的特点：,1、记忆性元件：,对于线性元件：,则,此式说明：任何时刻 t 电容元件上的电压u(t)与初始值u(0) 及从0到 t 之间所有的电流值有关。故电容元件是一种记忆性元件。,4,2、储能无源元件：,可认为u(-)= 0,则,。
6、第六章 储能元件,本章重点,1. 电容元件的特性,3. 电容、电感的串并联等效,重点：,2. 电感元件的特性,返 回,6.1 电容元件,电容器,在外电源作用下，正负电极上分别带上等量异号电荷，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。,下 页,上 页,电导体由绝缘材料分开就可以产生电容。,注意,返 回,1. 定义,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qu 平面上的一条曲线来描述。,下 页,上 页,库伏 特性,o,返 回,任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电压 u 成正比。qu 特性曲线是过原点的。
7、第6章 贮能元件,6-1 电容元件,6-2 电感元件,6-3 电容、电感元件的串联与并联,6-1 电容元件,伏安关系,电路符号,C为电容参数，表征电容储存电荷的能力。单位是法拉（F）。,电容元件是一种能够储存电场能量的元件。,q = Cu,在直流电路中，,在直流电路中，电容相当于开路，即电容,具有隔直作用。,伏安关系,uC(0)电容对它的电流具有记忆能力,或,电容元件中的电场能量,电容元件储存的电场能量只和考察时刻它的端电压数值有关。,6-2 电感元件,电感元件是一种能够贮存磁场能量的元件。,电路符号,=Li,L为电感参数。单位：亨利 (H),伏安关系,在直流。
8、第六章 储能元件,电容元件 电感元件 电容元件电感元件的串并联,6- 1 电容元件 Capacitors,(平板)电容器结构,实际电容器示例,实际电容器的电磁性质：储存电荷,1.线性电容元件： 在每一时刻该元件的电压电荷之比为常数。 即该元件的电压电荷成正比关系。,即： q=Cu,C:电容系数， 单位：F(法拉)、F、pF。,Michael Faraday (1791-1867)，法拉弟,2.线性电容元件的伏安关系：（关联参考方向）,1 微分形式：,反映电荷量的积储过程。,2 积分形式：,电容电压：,分段表达形式：,3.线性电容元件的能量：,在关联参考方向下，电容吸收功率：,-，t 期间。
9、1. 电压、电流的参考方向,3. 基尔霍夫定律,重点：,第六章 储能元件,2. 电路元件特性,下 页,返 回,6.1 电容元件 (capacitor),电容器,在外电源作用下，,两极板上分别带上等量异号电荷，撤去电源，板上电荷仍可长久地集聚下去，是一种储存电能的部件。,电容元件,电容元件是储存电能的元件。其元件特性可用uq 平面上的一条曲线来描述。,库伏 特性,下 页,上 页,返 回,1、线性定常电容元件的VCR,C ：电容器的电容,下 页,上 页,返 回,q u 特性：过原点的直线,C 的单位：F (法) 、F (微法) 、p F (皮法),伏安特性（VCR）：,（1）电容是动态元件：i。
