文档介绍：第六章储能元件本章主要内容: ?电容元件?电感元件?电容元件、电感元件的串联与并联基本要求: ?牢固掌握电容元件、电感元件的伏安关系。?牢固掌握电容元件、电感元件的串联与并联等效。§ 6-1 电容元件一、电容元件 1、电容器:能储存电场能量的实际电路元件。 2、电容元件:是电容器的理想化模型, 只储存电荷,建立电场,无其它作用。 3、线性电容元件二端元件,所储电荷量 q(t)和端电压 u(t)间具有线性关系。 q(t )= Cu (t)或 u(t )=q(t )/C C- i(t) q(t)+u(t) 式中 C为正值常数,称为电容。电容单位为法拉(法, F) F 10 F1 6???F 10 pF 1 12 ??q—u特性曲线(库伏特性) 如图所示。 qu q=Cu 库伏特性曲线 0 二、伏安关系( VCR )?? dt du Cdt Cu ddt dq i???1、从电荷变化的角度描述 VCR (i-u) 电流 i(t ) 与电压 u(t)为关联参考方向,如图所示, 则电流?+q-qiCu 线性电容元件电流的大小与电容电压的变化律成正比。电容有阻隔直流的作用。电流与电压存在导数关系,电容元件是动态元件。 2、从电荷积累的角度描述 VCR (u-i) 即电压与电流的全部过去历史有关。??????????? tt t tdtiC tutdtiC tu 0)( 1)()( 1)( 0?????? 0)( 1)( 0 ttdtiC tu为电容电压初始值三、电容电压的连续性质?在有限电流的前提下电容电压不能跃变?电容电压的跃变则必然伴有无限大的电容电流四、电容的贮能 1、电容的功率 dt t du t Cu titup )()()()(??u、i为关联参考方向时,电容的瞬时功率为是时间的函数。 2、电容的贮能及公式在时间间隔[t 0,t]内,电压由 u(t 0)变到 u(t),电容元件吸收的能量为)]()([2 1 )(],[ 0 22 )()( 0 0 0 tutuCdu Cu tdtpttW tutu tt C ????????)(2 1)( 2t Cu tW C?电容元件在任一时刻 t 的贮能为贮能公式在任一时刻,电容元件的电场能量与电容电压的平方成正比。§ 6-2 电感元件一、电感元件 1、电感器:能储存磁场能量的实际电路元件。 2、电感元件:是电感器的理想化模型, 只具有产生磁通(贮存磁场能量)的作用而无其它作用 3、线性电感元件二端元件,其磁链?(t)和电流 i(t)间具有线性关系?(t ) = Li(t)式中 L为正值常数, 称为电感。 i L? u ?单位为亨利(亨, H) H mH 3 10 1 ?? H H 6 10 1 ???L i(t) ?(t)+-u(t) ?(t)和i(t ) 的参考方向符合右手螺旋法则。?—i特性曲线(韦安特性)如图所示。?i ? =L i 韦安特性曲线 0 二、伏安关系( VCR )1、u表示为 i的函数当电压(电流)的参考方向与磁链的参考方向符合右手螺旋法则时,可得: dt diLdt dLi dt du????L i(t) ?(t)+-u(t) 电感电压的大小与电流的变化律成正比。电感对直流起着短路的作用。电感元件是动态元件。 2、i表示为 u的函数??????????? tt ttdtuL titdtuL ti 0)( 1)()( 1)( 0即电流与电压的全部过去历史有关。?????? 0)( 1)( 0 ttdtuL ti为电感电流初始值三、电感电流的连续性质?在有限电压的前提下电感电流不能跃变?电感电流的跃变则必然伴有无限大的电感电压