电路的基本概念和基本定律.pptVIP

三、电容元件的伏安关系u和i的参考方向一致u和i的参考方向不一致某一时刻电容元件的i与该时刻电容元件u的变化率成正比。电容元件是一个动态元件，在直流电路中，电容元件相当于开路。电容元件是一种“记忆元件”。第31页，共81页，星期日，2025年，2月5日四、电容元件的储能u和i关联参考方向，从外电路吸收的功率t=－∞，u(－∞)＝0时，在任意时刻t储存的电场能量电容元件在任意时刻所储存的电场能量与该时刻其端电压的平方成正比。t时刻电容元件所储存电场能量第32页，共81页，星期日，2025年，2月5日五、电容元件的串联和并联电容元件的串联：若干个电容元件依次一个接一个地连接起来，构成一条支路的连接方式。电容元件的串联1.电容元件的串联第33页，共81页，星期日，2025年，2月5日电容元件串联电路的特点（1）电容元件串联电路中各电容所带电量相等。（2）电容元件串联电路的等效电容的倒数等于各个串联电容元件电容的倒数之和。q1=q2=…=qn=q第34页，共81页，星期日，2025年，2月5日电容元件串联电路的特点（3）电容元件串联电路中各电容元件的电压与其电容成反比。两个电容元件串联第35页，共81页，星期日，2025年，2月5日2.电容元件的并联电容元件的并联：若干个电容元件的两端分别连接在一起，构成两个公共节点和多条支路的连接方式。电容元件并联电路的特点（1）电容元件并联电路中各电容元件的电量与其电容成正比。第36页，共81页，星期日，2025年，2月5日电容元件并联电路的特点（2）电容器元件并联电路的等效电容等于各个并联电容元件的电容之和。若干个电容元件并联电路可以用一个电容元件来等效替代。第37页，共81页，星期日，2025年，2月5日【例1－2】图（a）所示电容元件的电压为三角波，如图（b）所示，试求：（1）电容元件的电流，并给出其波形；（2）电容元件储能的最大值。第38页，共81页，星期日，2025年，2月5日例1－2（续）根据所求得各时间段的电流，作出电流波形如图（c）所示。（2）从电压波形图中可以看出电压的最大值为所以电容元件储能的最大值为第39页，共81页，星期日，2025年，2月5日【例1－3】下图所示电路中，C1＝C2＝C3＝3μF，各电容元件的耐压均为250V，各电容元件均未曾充过电。试求：（1）在电路端口加上U＝180V的直流电压后，各电容元件的电压；（2）电路端口电压最大不能超过多少？解（1）C1与C3并联的等效电容为二端电路的等效电容为各电容元件的电压为第40页，共81页，星期日，2025年，2月5日例1－3（续）（2）因为C1＜C23，所以U1＜U23＝U2，要保证电容元件都不被击穿，应保证U1不超过250V。当U1＝250V时，有电路的端口电压为所以，电路端口电压不能超过375V。第41页，共81页，星期日，2025年，2月5日第五节电感元件一、电感线圈的自感系数和自感电压电感线圈的自感电感线圈：用导线绕制成一定形状的线圈，使之具有一定的电感量，或称为电感器。自感磁通Φ：通过线圈自身的磁通自感磁链Ψ：通过线圈自身的磁链Ψ＝NΦ自感系数L：在Φ的参考方向与i的参考方向符合右手螺旋定则的情况下，自感磁链与线圈中的电流之比，简称自感。单位：亨利，简称亨，H。毫亨(mH)、微亨（μH）…1.自感系数第42页，共81页，星期日，2025年，2月5日线圈自感的影响因素l：螺线管的长度S：螺线管的截面积N：线圈匝数μ：螺线管内所充材料（磁介质）的磁导率线圈自感的影响因素：线圈的几何形状、尺寸、匝数及线圈周围的磁介质的性质。当线圈的形状、尺寸、匝数均固定时，若线圈内部的磁介质为各向同性的线性材料，则线圈的自感为一正实常数。长直密绕螺线管自感的计算公式第43页，共81页，星期日，2025年，2月5日2.自感电压自感电动势：当线圈中的电流i变化时，电流i所产生的磁通Φ将随之而变化，线圈中产生的感应电动势。自感现象：由于线圈中电流变化而在线圈自身中产生感应电动势的现象。自感电压：线圈中电流变化而在线圈两端产生的电压。u和e的参考方向与Ψ的参考方向符合右手螺旋定则u和e的参考方向与i的参考方向一致（自感L为定值）第44页，共81页，星期日，2025年，2月5日自感电压u和e的参考方向与Ψ的参考方向不符合右手螺旋定则u和e的参考方向与i的参考方向不一致（自感L为定值