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1、6.1 电容元件电容元件 (capacitor)定义：定义：储存电能的元件电容器电容器_q+q在外电源作用下在外电源作用下两极板上分别带上等量异号电荷，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。聚下去，是一种储存电能的部件。电导体由绝缘材料分开就可以产生电容。电导体由绝缘材料分开就可以产生电容。注意下 页上 页返回本章第1页/共20页电路符号：电路符号：Cu+q-q 单位：单位：F(法法)(Farad，法拉法拉)常用常用 F，p F 库库伏特性：伏特性：quO 任任何何时时刻刻，电电容容元元件件极极板板上上的的电电荷
2、荷q与与电电压压 u 成成正正比。比。q u 特性是过原点的直线特性是过原点的直线线性定常电容元件线性定常电容元件C称为电容称为电容(capacitor)。下 页上 页返回本节第2页/共20页i 的大小取决于u的变化率,与 u 的大小无关，电容是动态元件；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；实际电路中通过电容的电流实际电路中通过电容的电流 i为有限值，则电容为有限值，则电容电压电压u不能阶跃不能阶跃，必定是时间的连续函数必定是时间的连续函数.说说明：明：线性电容的电压、电流关系Cuiu、i 取关联参考方向电容元件VCR的微分关系下 页上 页返回本节第3页/共20页
3、 电容元件有记忆电压的作用，故称电容为记忆元件电容元件有记忆电压的作用，故称电容为记忆元件（1）当当 u，i为为非非关关联联方方向向时时，上上述述微微分分和和积积分分表达式前要冠以负号表达式前要冠以负号;（2）上上式式中中u(t0)称称为为电电容容电电压压的的初初始始值值，它它反反映电容初始时刻的储能状况，也称为初始状态。映电容初始时刻的储能状况，也称为初始状态。电容元件VCR的积分关系表明表明:注注:下 页上 页返回本节第4页/共20页(1)当电容当电容充电充电，u0，d u/d t0，则，则i0，q ，p0,电容吸收功率。电容吸收功率。(2)当电容当电容放电放电，u0，d u/d t0，则
4、，则i0，q ，p0，d i/d t0，则，则u0，p0,电感吸收功率。电感吸收功率。(2)当电流当电流减小减小，i0，d i/d t0，则，则u0，p0,电感发出功率。电感发出功率。电感的功率电感的功率表表明明电感能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为电感能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为磁场能量储存起来，在另一段时间内又把能量释磁场能量储存起来，在另一段时间内又把能量释放回电路，因此电感元件是无源元件、是储能元放回电路，因此电感元件是无源元件、是储能元件，它本身不消耗能量。件，它本身不消耗能量。u、i 取关联参考方向下 页上 页返回本节第15页/共20页 电感的储能电感的储能下 页上
5、页返回本节第16页/共20页电感的储能只与当时的电流值有关，电感电电感的储能只与当时的电流值有关，电感电流不能跃变，反映了储能不能跃变。流不能跃变，反映了储能不能跃变。电感储存的能量一定大于或等于零。电感储存的能量一定大于或等于零。表明下 页上 页返回本节第17页/共20页上 页返回本节下一章对比对比电阻的伏安特性呈线性；电容和电感呈非线性电阻的伏安特性呈线性；电容和电感呈非线性电阻是耗能元件；电容和电感是储能元件电阻是耗能元件；电容和电感是储能元件电容元件与电感元件的比较：电容元件与电感元件的比较：电容电容 C电感电感 L变量变量电流电流 i磁链磁链 关系式关系式电压电压 u电荷电荷 q 第18页/共20页6.3 电容、电感元件的串联与并联第19页/共20页感谢您的观看！第20页/共20页