電路(第五版)第六章儲(chǔ)能元件12課件

§6-1電容元件§6-2電感元件§6-3電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)第六章儲(chǔ)能元件§6-1電容元件§6-2電感元件§6-3電容、電感章節(jié)要點(diǎn)：掌握電容、電感兩儲(chǔ)能元件的:1、基本電路特性；2、VCR；3、串、并聯(lián)等效關(guān)系式。章節(jié)要點(diǎn)：_q+q在外電源作用下，兩極板上分別帶上等量異號電荷，撤去電源，板上電荷仍可長久地集聚下去，是一種儲(chǔ)存電能的部件。§6-1電容元件(capacitor)++++––––+q–q電容器（簡稱：電容）構(gòu)成：_q+q在外電源作用下，兩極板上分別帶上等量異號電荷，撤去普通電容電解電容電容的基本工作原理：充電，放電電容的作用：儲(chǔ)能、移相、濾波、旁路、耦合、調(diào)諧等等。電容器實(shí)物圖片普通電容電解電容電容的基本工作原理：充電，放電電容的作用：電一、電容器電路符號CC普通電容電解電容+一、電容器電路符號CC普通電容電解電容+二、元件特性C

稱為電容器的電容電容C的單位：F(法)(Farad，法拉)常用F，nF，pF等表示。線性電容元件：任何時(shí)刻，電容元件極板上的電荷q與電壓u成正比。1F=106uF=109nF=1012pF二、元件特性C稱為電容器的電容電容C的單位：F(線性電容的q~u

特性（庫-伏特性）：quOC=q/utan線性電容的q~u特性（庫-伏特性）：quOC=q/u三、線性電容的電壓、電流關(guān)系（VCR）：[u,i取關(guān)聯(lián)參考方向]Ciu+–+–表明：

（1）i的大小取決于u的變化率,與u的大小無關(guān)，電容是動(dòng)態(tài)元件；(2)當(dāng)u

為常數(shù)(直流)時(shí)，i=0。電容相當(dāng)于開路，電容有隔斷直流作用；實(shí)際電路中通過電容的電流

i為有限值，則電容電壓u必定是時(shí)間的連續(xù)函數(shù).三、線性電容的電壓、電流關(guān)系（VCR）：Ciu+–+–表明：在已知電容電流iC(t)的條件下，其電壓uC(t)為稱為電容電壓的初始值。電容元件有記憶電流的作用，故稱電容為記憶元件電容元件VCR的積分關(guān)系在已知電容電流iC(t)的條件下，其電壓uC（1）當(dāng)u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，電容元件VCR微分和積分表達(dá)式前要冠以負(fù)號;（2）uC(0)稱為電容電壓的初始值，它反映電容初始時(shí)刻的儲(chǔ)能狀況，也稱為初始狀態(tài)。

注意：（1）當(dāng)u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，電容元件VCR微分和積分表達(dá)四、電容的功率和儲(chǔ)能當(dāng)電容充電，u>0，du/dt>0，則i>0，q

，p>0,電容吸收功率。當(dāng)電容放電，u>0，du/dt<0，則i<0，q

，p<0,電容發(fā)出功率.1、功率表明：電容能在一段時(shí)間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為電場能量儲(chǔ)存起來，在另一段時(shí)間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電容元件是無源元件、是儲(chǔ)能元件，它本身不消耗能量。u、i取關(guān)聯(lián)參考方向四、電容的功率和儲(chǔ)能當(dāng)電容充電，u>0，du/dt>0電容的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電壓值有關(guān)，電容電壓不能躍變，反映了儲(chǔ)能不能躍變。從t0到t電容儲(chǔ)能的變化量：2、電容的儲(chǔ)能電容的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電壓值有關(guān)，電容電壓不能躍變，反五、實(shí)際電容器的電路模型五、實(shí)際電容器的電路模型六、電容器特性總結(jié)：（1）i的大小取決與u

的變化率，與u的大小無關(guān)；（微分形式）——?jiǎng)討B(tài)元件（2）電容元件是一種記憶元件；(積分形式)（3）當(dāng)u為常數(shù)(直流)時(shí)，du/dt=0i=0。電容在直流電路中相當(dāng)于開路，電容有隔直作用；（4）表達(dá)式前的正、負(fù)號與u，i的參考方向有關(guān)。當(dāng)u，i為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，i=Cdu/dt；

u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，i=–Cdu/dt。（5）電容元件為儲(chǔ)能元件；無源元件。六、電容器特性總結(jié)：（1）i的大小取決與u的變化率，與§

6-2電感元件(inductor)電感器（簡稱：電感）構(gòu)成：把金屬導(dǎo)線繞在一骨架上構(gòu)成一實(shí)際電感器，當(dāng)電流通過線圈時(shí)，將產(chǎn)生磁通，是一種儲(chǔ)存磁能的部件§6-2電感元件(inductor)電感器（簡稱：電電感實(shí)物圖片電感實(shí)物圖片任何時(shí)刻，通過電感元件的電流i與其磁鏈

成正比。~i

特性是過原點(diǎn)的直線電路符號：一、線性電感元件特性L稱為電感器的自感系數(shù)，簡稱電感,L的單位：H(亨)(Henry，亨利)，常用H，mH表示。iO+-u(t)iL（磁通鏈）任何時(shí)刻，通過電感元件的電流i與其磁鏈成正比。~二、線性電感的電壓、電流關(guān)系u、i

取關(guān)聯(lián)參考方向電感元件VCR的微分關(guān)系表明：（1）電感電壓u的大小取決于i的變化率,與i的大小無關(guān)，電感是動(dòng)態(tài)元件；（2）當(dāng)i為常數(shù)(直流)時(shí)，u=0。電感相當(dāng)于短路；（3）實(shí)際電路中電感的電壓u為有限值，則電感電流i不能躍變，必定是時(shí)間的連續(xù)函數(shù).+-u(t)iL根據(jù)電磁感應(yīng)定律與楞次定律二、線性電感的電壓、電流關(guān)系u、i取關(guān)聯(lián)參考方向電感元件V

電感元件有記憶電壓的作用，故稱電感為記憶元件（1）當(dāng)u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，上述微分和積分表達(dá)式前要冠以負(fù)號;（2）上式中i(0)稱為電感電流的初始值，它反映電感初始時(shí)刻的儲(chǔ)能狀況，也稱為初始狀態(tài)。

電感元件VCR的積分關(guān)系表明：注意：電感元件有記憶電壓的作用，故稱電感為記憶元件（1）當(dāng)u，三、電感的功率和儲(chǔ)能（1）當(dāng)電流增大，i>0，di/dt>0，則u>0，，p>0,電感吸收功率。（2）當(dāng)電流減小，i>0，di/dt<0，則u<0，，p<0,電感發(fā)出功率。1、功率表明：電感能在一段時(shí)間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場能量儲(chǔ)存起來，在另一段時(shí)間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電感元件是無源元件、是儲(chǔ)能元件，它本身不消耗能量。u、i取關(guān)聯(lián)參考方向三、電感的功率和儲(chǔ)能（1）當(dāng)電流增大，i>0，di/d電感的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電流值有關(guān)，電感電流不能躍變，反映了儲(chǔ)能不能躍變；從t0到t電感儲(chǔ)能的變化量：2、電感的儲(chǔ)能電感的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電流值有關(guān)，電感電流不能四、實(shí)際電感線圈的電路模型四、實(shí)際電感線圈的電路模型五、電感特性總結(jié)：（1）u的大小取決與i

的變化率，與i的大小無關(guān)；(微分形式)（動(dòng)態(tài)元件）（2）電感元件是一種記憶元件；(積分形式)（3）當(dāng)i為常數(shù)(直流)時(shí)，di/dt=0u=0。電感在直流電路中相當(dāng)于短路；（4）表達(dá)式前的正、負(fù)號與u，i的參考方向有關(guān)。當(dāng)u，i為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，u=Ldi/dt；

u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，u=–Ldi/dt。（5）電感是無源元件、儲(chǔ)能元件。五、電感特性總結(jié)：（1）u的大小取決與i的變化率，與電容元件與電感元件的比較：電容C電感L變量電流i磁鏈關(guān)系式電壓u電荷q

電容元件與電感元件的比較：電容C電感L變量電流i§

6-3電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)1、電容元件的串、并聯(lián)*串聯(lián)n個(gè)電容相串聯(lián)的電路，各電容的端電流為同一電流i。C1C2Cn§6-3電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)1、電容元件的串、并Ceq可稱為n個(gè)電容串聯(lián)的等效電容。式中由KVL，端口電壓根據(jù)電容的伏安關(guān)系，有Ceq可稱為n個(gè)電容串聯(lián)的等效電容。式中由KVL，端口電壓根*并聯(lián)n個(gè)電容相并聯(lián)的電路，各電容的端電壓是同一電壓u。*并聯(lián)n個(gè)電容相并聯(lián)的電路，各電容的端電壓是同Ceq為n個(gè)電容并聯(lián)的等效電容。由KVL，端口電流式中根據(jù)電容的伏安關(guān)系，有Ceq為n個(gè)電容并聯(lián)的等效電容。由KVL，端口電流式中根據(jù)電例:

如圖所示電路，各個(gè)電容器的初始電壓均為零，給定試求ab間的等值電容C

解：ab間等值電容為C4C1C3C2abC12C3/例:如圖所示電路，各個(gè)電容器的初始電壓均為零，解：ab間等2.電感元件的串、并聯(lián)*串聯(lián)n個(gè)電感相串聯(lián)的電路，流過各電感的電流為同一電流i。根據(jù)電感的伏安關(guān)系，第k個(gè)（k=1,2,3,…,n)電感的端電壓和KVL，可求得n個(gè)電感相串聯(lián)的等效電感2.電感元件的串、并聯(lián)*串聯(lián)n個(gè)電感相串聯(lián)的電路，流過各電*并聯(lián)n個(gè)電感相并聯(lián)的電路，各電感的端電壓是同一電壓u。根據(jù)電感的伏安關(guān)系，第k個(gè)（k=1,2,3,…,n)電感的電流和KCL，可求得n個(gè)電感相并聯(lián)時(shí)的等效電感LeqLeq的倒數(shù)表示式為*并聯(lián)n個(gè)電感相并聯(lián)的電路，各電感的端電壓是同一電壓u。根據(jù)例：如圖所示電路，給定試確定其等值電感。解：圖中AL1L3L2i1i2i3LL23例：如圖所示電路，給定試確定其等值電感。解：圖中AL1L3L§6-1電容元件§6-2電感元件§6-3電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)第六章儲(chǔ)能元件§6-1電容元件§6-2電感元件§6-3電容、電感章節(jié)要點(diǎn)：掌握電容、電感兩儲(chǔ)能元件的:1、基本電路特性；2、VCR；3、串、并聯(lián)等效關(guān)系式。章節(jié)要點(diǎn)：_q+q在外電源作用下，兩極板上分別帶上等量異號電荷，撤去電源，板上電荷仍可長久地集聚下去，是一種儲(chǔ)存電能的部件?！?-1電容元件(capacitor)++++––––+q–q電容器（簡稱：電容）構(gòu)成：_q+q在外電源作用下，兩極板上分別帶上等量異號電荷，撤去普通電容電解電容電容的基本工作原理：充電，放電電容的作用：儲(chǔ)能、移相、濾波、旁路、耦合、調(diào)諧等等。電容器實(shí)物圖片普通電容電解電容電容的基本工作原理：充電，放電電容的作用：電一、電容器電路符號CC普通電容電解電容+一、電容器電路符號CC普通電容電解電容+二、元件特性C

稱為電容器的電容電容C的單位：F(法)(Farad，法拉)常用F，nF，pF等表示。線性電容元件：任何時(shí)刻，電容元件極板上的電荷q與電壓u成正比。1F=106uF=109nF=1012pF二、元件特性C稱為電容器的電容電容C的單位：F(線性電容的q~u

特性（庫-伏特性）：quOC=q/utan線性電容的q~u特性（庫-伏特性）：quOC=q/u三、線性電容的電壓、電流關(guān)系（VCR）：[u,i取關(guān)聯(lián)參考方向]Ciu+–+–表明：

（1）i的大小取決于u的變化率,與u的大小無關(guān)，電容是動(dòng)態(tài)元件；(2)當(dāng)u

為常數(shù)(直流)時(shí)，i=0。電容相當(dāng)于開路，電容有隔斷直流作用；實(shí)際電路中通過電容的電流

i為有限值，則電容電壓u必定是時(shí)間的連續(xù)函數(shù).三、線性電容的電壓、電流關(guān)系（VCR）：Ciu+–+–表明：在已知電容電流iC(t)的條件下，其電壓uC(t)為稱為電容電壓的初始值。電容元件有記憶電流的作用，故稱電容為記憶元件電容元件VCR的積分關(guān)系在已知電容電流iC(t)的條件下，其電壓uC（1）當(dāng)u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，電容元件VCR微分和積分表達(dá)式前要冠以負(fù)號;（2）uC(0)稱為電容電壓的初始值，它反映電容初始時(shí)刻的儲(chǔ)能狀況，也稱為初始狀態(tài)。

注意：（1）當(dāng)u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，電容元件VCR微分和積分表達(dá)四、電容的功率和儲(chǔ)能當(dāng)電容充電，u>0，du/dt>0，則i>0，q

，p>0,電容吸收功率。當(dāng)電容放電，u>0，du/dt<0，則i<0，q

，p<0,電容發(fā)出功率.1、功率表明：電容能在一段時(shí)間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為電場能量儲(chǔ)存起來，在另一段時(shí)間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電容元件是無源元件、是儲(chǔ)能元件，它本身不消耗能量。u、i取關(guān)聯(lián)參考方向四、電容的功率和儲(chǔ)能當(dāng)電容充電，u>0，du/dt>0電容的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電壓值有關(guān)，電容電壓不能躍變，反映了儲(chǔ)能不能躍變。從t0到t電容儲(chǔ)能的變化量：2、電容的儲(chǔ)能電容的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電壓值有關(guān)，電容電壓不能躍變，反五、實(shí)際電容器的電路模型五、實(shí)際電容器的電路模型六、電容器特性總結(jié)：（1）i的大小取決與u

的變化率，與u的大小無關(guān)；（微分形式）——?jiǎng)討B(tài)元件（2）電容元件是一種記憶元件；(積分形式)（3）當(dāng)u為常數(shù)(直流)時(shí)，du/dt=0i=0。電容在直流電路中相當(dāng)于開路，電容有隔直作用；（4）表達(dá)式前的正、負(fù)號與u，i的參考方向有關(guān)。當(dāng)u，i為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，i=Cdu/dt；

u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，i=–Cdu/dt。（5）電容元件為儲(chǔ)能元件；無源元件。六、電容器特性總結(jié)：（1）i的大小取決與u的變化率，與§

6-2電感元件(inductor)電感器（簡稱：電感）構(gòu)成：把金屬導(dǎo)線繞在一骨架上構(gòu)成一實(shí)際電感器，當(dāng)電流通過線圈時(shí)，將產(chǎn)生磁通，是一種儲(chǔ)存磁能的部件§6-2電感元件(inductor)電感器（簡稱：電電感實(shí)物圖片電感實(shí)物圖片任何時(shí)刻，通過電感元件的電流i與其磁鏈

成正比。~i

特性是過原點(diǎn)的直線電路符號：一、線性電感元件特性L稱為電感器的自感系數(shù)，簡稱電感,L的單位：H(亨)(Henry，亨利)，常用H，mH表示。iO+-u(t)iL（磁通鏈）任何時(shí)刻，通過電感元件的電流i與其磁鏈成正比。~二、線性電感的電壓、電流關(guān)系u、i

取關(guān)聯(lián)參考方向電感元件VCR的微分關(guān)系表明：（1）電感電壓u的大小取決于i的變化率,與i的大小無關(guān)，電感是動(dòng)態(tài)元件；（2）當(dāng)i為常數(shù)(直流)時(shí)，u=0。電感相當(dāng)于短路；（3）實(shí)際電路中電感的電壓u為有限值，則電感電流i不能躍變，必定是時(shí)間的連續(xù)函數(shù).+-u(t)iL根據(jù)電磁感應(yīng)定律與楞次定律二、線性電感的電壓、電流關(guān)系u、i取關(guān)聯(lián)參考方向電感元件V

電感元件有記憶電壓的作用，故稱電感為記憶元件（1）當(dāng)u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，上述微分和積分表達(dá)式前要冠以負(fù)號;（2）上式中i(0)稱為電感電流的初始值，它反映電感初始時(shí)刻的儲(chǔ)能狀況，也稱為初始狀態(tài)。

電感元件VCR的積分關(guān)系表明：注意：電感元件有記憶電壓的作用，故稱電感為記憶元件（1）當(dāng)u，三、電感的功率和儲(chǔ)能（1）當(dāng)電流增大，i>0，di/dt>0，則u>0，，p>0,電感吸收功率。（2）當(dāng)電流減小，i>0，di/dt<0，則u<0，，p<0,電感發(fā)出功率。1、功率表明：電感能在一段時(shí)間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場能量儲(chǔ)存起來，在另一段時(shí)間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電感元件是無源元件、是儲(chǔ)能元件，它本身不消耗能量。u、i取關(guān)聯(lián)參考方向三、電感的功率和儲(chǔ)能（1）當(dāng)電流增大，i>0，di/d電感的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電流值有關(guān)，電感電流不能躍變，反映了儲(chǔ)能不能躍變；從t0到t電感儲(chǔ)能的變化量：2、電感的儲(chǔ)能電感的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電流值有關(guān)，電感電流不能四、實(shí)際電感線圈的電路模型四、實(shí)際電感線圈的電路模型五、電感特性總結(jié)：（1）u的大小取決與i

的變化率，與i的大小無關(guān)；(微分形式)（動(dòng)態(tài)元件）（2）電感元件是一種記憶元件；(積分形式)（3）當(dāng)i為常數(shù)(直流)時(shí)，di/dt=0u=0。電感在直流電路中相當(dāng)于短路；（4）表達(dá)式前的正、負(fù)號與u，i的參考方向有關(guān)。當(dāng)u，i為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，u=Ldi/dt；

u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，u=–Ldi/dt。（5）電感是無源元件、儲(chǔ)能元件。五、電感特性總結(jié)：（1）u的大小取決與i的變化率，與電容元件與電感元件的比較：電容C電感L變量電流i磁鏈關(guān)系式電壓u電荷q

電容元件與電感元件的比較：電容C電感L變量電流i§

6-3電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)1、電容元件的串、并聯(lián)*串