電容元件的介紹4頁(yè)

1、電容元件的介紹如果一個(gè)二端元件在任一時(shí)刻，其電荷與電壓之間的關(guān)系由u-q平面上一條曲線(xiàn)所確定，則稱(chēng)此二端元件為電容元件。簡(jiǎn)介“電容元件”是“電路分析”學(xué)科中電路模型中除了電阻元件R，電感元件L以外的一個(gè)電路基本元件。在線(xiàn)性電路中，電容元件以電容量C表示。元件的“伏安關(guān)系”是線(xiàn)性電路分析中除了基爾霍夫定律以外的必要的約束條件。電容元件的伏安關(guān)系是 i=C(dv/dt),也就是說(shuō)，電容元件中的電流，除了電容量C以外，與電阻元件R不同，它不是取決于電壓v本身，而是取決于電壓對(duì)時(shí)間的變化率（dv/dt）.電壓變化愈快，電容中的電流愈大，反之則愈小。據(jù)此，在“穩(wěn)態(tài)”情況下，當(dāng)電壓為直流時(shí)，電容中電流為零

2、；當(dāng)電壓為正弦波時(shí)，電容中電流也是正弦波，但在相位上要超前電壓（/2）;當(dāng)電壓為周期性等腰三角形波時(shí)，電流為矩形波，如此等等?？偟膩?lái)說(shuō)，電容中的電流波形比電壓變化得更快，含有更多的高頻成分。集總參數(shù)電路中與電場(chǎng)有關(guān)的物理過(guò)程集中在電容元件中進(jìn)行，電容元件是構(gòu)成各種電容器的電路模型所必需的一種理想電路元件1。電容元件的符號(hào)與特性曲線(xiàn)電容元件是一種表征電路元件儲(chǔ)存電荷特性的理想元件，其原始模型為由兩塊金屬極板中間用絕緣介質(zhì)隔開(kāi)的平板電容器。當(dāng)在兩極板上加上電壓后，極板上分別積聚著等量的正負(fù)電荷，在兩個(gè)極板之間產(chǎn)生電場(chǎng)。積聚的電荷愈多，所形成的電場(chǎng)就愈強(qiáng)，電容元件所儲(chǔ)存的電場(chǎng)能也就愈大。其特性曲線(xiàn)是

3、通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)一條直線(xiàn)的電容元件稱(chēng)為線(xiàn)性電容元件，否則稱(chēng)為非線(xiàn)性電容元件。線(xiàn)性時(shí)不變電容元件的符號(hào)與特性曲線(xiàn)如圖(c)和(d)所示，它的特性曲線(xiàn)是一條通過(guò)原點(diǎn)不隨時(shí)間變化的直線(xiàn)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為q=Cu。式中的系數(shù)C為常量，與直線(xiàn)的斜率成正比，稱(chēng)為電容，單位是法拉，用F表示。2基本性質(zhì)電容元件具有兩個(gè)基本的性質(zhì)：(1)電容電壓的記憶性從式可見(jiàn)，任意時(shí)刻T電容電壓的數(shù)值uC(T)，要由從-到時(shí)刻T之間的全部電流iC(t)來(lái)確定。也就是說(shuō)，此時(shí)刻以前流過(guò)電容的任何電流對(duì)時(shí)刻T的電壓都有一定的貢獻(xiàn)。這與電阻元件的電壓或電流僅僅取決于此時(shí)刻的電流或電壓完全不同，我們說(shuō)電容是一種記憶元件。幾種電容款(2)電容電壓的連續(xù)性從例72的計(jì)算結(jié)果可以看出，電容電流的波形是不連續(xù)的矩形波，而電容電壓的波形是連續(xù)的。從這個(gè)平滑的電容電壓波形可以看出電容電壓是連續(xù)的一般性質(zhì)。即電容電流在閉區(qū)間t