文档介绍：第五章电容元件与电感元件
§5-1 ~ 2 电容元件及其VCR
§5-4 电容的储能
§5-3 电容电压的连续和记忆性质
§5-5 ~ 6 电感元件及其VCR
第二篇动态电路的时域分析
§5-7 电容与电感的对偶性状态变量
§5-8 电容、电感的串、并联
第5章电容元件与电感元件
学****目的:理解电容元件与电感元件的性质。
学****重点:电容元件与电感元件的VCR
学****难点:计算电容元件与电感元件的储能。
关键词:电感、电容。
作业: p168 练****题 5-2
p173 练****题 5-4
p178 练****题 5-6
§5-1 电容元件
1. 电容器:能聚集电荷,存储电场能的器件。
2. 电容元件:理想电容,是实际电容器的理想化模型。
i(t)
C
+ uC(t) -
电容符号
q(t)
理想电容只存储电场能量,本身无能量损耗。
3. 实际电容器:其介质不能做到完全绝缘,故有一定
程度的漏电。等效电路为: C 与 R 并联。
实际电容器
C
R
4. 电容器的参数:
(1)电容量C
(2)额定电压
6-1
6. 线性时不变电容: 其特性曲线是一条过原点的直线,
且不随时间而改变。
q (t) = C uC (t)
电容
单位:法拉(F)
微法(F)
5. 特性曲线:在任一时刻,电容贮存的电荷 q 与其端
电压 u 的关系,由 q – u 平面上的一条曲线所决定。
电容元件是电荷与电压相约束的元件。
uC
q
线性时不变电容
uC
q
非线性电容
7. 电荷与电压的约束关系
6-1
电解电容
1. 微分关系
关联参考方向
非关联参考方向
(1) i(t)与uC (t)的变化率成正比,而与uC (t)的数值无关。
(2) i(t)为有限值,则为有限值,即 uC(t) 不能跃变。
i(t)
C
–uC(t) +
非关联参考方向
注意:
§5-2 电容的VCR
i(t)
C
+ uc(t)–
关联参考方向
6-2
在特殊情况下,uC (t)
可以跃变,此时理想电压
源需要提供无限大的电流。
注意:
+US
–
uC(t)
C
+
–
K
在开关K闭合的瞬间,
由KVL,uC (t) 跃变为US。
条件是:理想电压源应提供无穷大的电流,即
具有无穷大的功率,这是实际电源达不到的。
(1) i(t)与uC (t)的变化率成正比,而与uC (t)的数值无关。
(2) i(t)为有限值,则为有限值,即 uC(t) 不能跃变。
2. 积分关系
uC(t0) —电容电压初始值
电容电压 uC(t) 取决于从-到 t 所有时刻的电流值。
由
有
若 t0 = 0,则有
i(t)
C
+ uC(t)–
关联参考方向
6-2
§5-3 电容电压的连续性质和记忆性质
10
0
2
i /mA
–5
t (s)
4
8
20
0
2
uC /V
t (s)
4
8
1. 电容电压的连续性质
当电容电流 i (t) 不连续时,
电容电压 uC (t) 是连续的。
uC (t-) = uC (t+)
文字表述为:电容电压 uC 不能跃变。
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