6.1 电容元件电容元件 (capacitor) (capacitor)线线性性电电容容元元件件：任任何何时时刻刻，电电容容元元件件极极板板上上的的电荷电荷q与电压与电压 u 成正比。成正比。2 2、电路符号、电路符号1 1、电容器、电容器C+ + + + +qq与电容有关两个变量与电容有关两个变量: C, q对于线性电容，有：对于线性电容，有： q =Cu 3. 3. 元件特性元件特性，C 称为电容器的电容称为电容器的电容电容电容 C 的单位：的单位：F (法法) (Farad，法拉，法拉) F= C/V = As/V = s/ 常用常用 F，nF，pF等表示。等表示。Ciu+4 4、伏安特性、伏安特性：线性电容的线性电容的qu 特性特性是过原点的直线是过原点的直线C= q/u tg 5 5、电压、电流关系、电压、电流关系： u, i 取关联参考方向取关联参考方向Ciu+表明电流正比于电压的变化率。表明电流正比于电压的变化率。 quO电容有隔直作用电容有隔直作用由由有有结论：结论：1、电容元件是一个动态元件；、电容元件是一个动态元件；2、电容元件有、电容元件有“记忆记忆”效应。效应。6 6、电容元件的功率和能量、电容元件的功率和能量 在电压、电流关联参考方向下，电容元件吸收的功率为在电压、电流关联参考方向下，电容元件吸收的功率为 到到 t从从t - 时间内，电容元件吸收的电能为时间内，电容元件吸收的电能为 dtduCuudtduCuip= = = = 则：电容在任何时刻则：电容在任何时刻 t 所储存的电场能量所储存的电场能量Wc将将 等于其所吸收的能量。等于其所吸收的能量。由此可以看出，电容是无源元件，它本身不消耗能量。由此可以看出，电容是无源元件，它本身不消耗能量。从从t0到到 t 电容储能的变化量：电容储能的变化量：7 7 、小结：、小结：(1) i的大小与的大小与 u 的的变化率成正比变化率成正比变化率成正比变化率成正比，与，与 u 的大小无关；的大小无关；(3) 电容元件是一种记忆元件；电容元件是一种记忆元件；(2) 电容在直流电路中相当于开路，有电容在直流电路中相当于开路，有隔直作用隔直作用隔直作用隔直作用；(4) 当当 u，i为关联方向时，为关联方向时，i= Cdu/dt； u，i为为非非非非关联方向时，关联方向时，i= Cdu/dt 。6.2 电感元件电感元件Li+u变量变量: 电流电流 i , 磁链磁链 1 1 、线性定常电感元件、线性定常电感元件L 称为自感系数称为自感系数L 的单位：亨（利）的单位：亨（利） 符号：符号：H (Henry）由电磁感应定律和楞次定律由电磁感应定律和楞次定律:i , 右螺旋右螺旋u , i 关联关联 i+u3 3 、电压、电流关系、电压、电流关系：Li+u动态元件动态元件记忆元件记忆元件2 2 、韦安、韦安（ -i ）特性）特性 i04 4 、电感的储能、电感的储能也是无损元件也是无损元件L是无源元件是无源元件(1) u的大小与的大小与 i i 的变化率成正比的变化率成正比的变化率成正比的变化率成正比，与，与 i 的大小无关；的大小无关；(3) 电感元件是一种电感元件是一种记忆元件记忆元件记忆元件记忆元件；(2)电感在电感在直流直流直流直流电路中相当于电路中相当于短路短路短路短路；(4) 当当 u，i 为关联方向时，为关联方向时，u=L di / dt； u，i 为为非非非非关联方向时，关联方向时，u= L di / dt 。5 5 、小结小结：6.3 6.3 电容、电感元件的串联与并联电容、电感元件的串联与并联1.1.电容的串联电容的串联u1uC2C1u2+-il l 等效电容等效电容等效电容等效电容iu+-C等效等效u1uC2C1u2+-i电容串联求等效电容与电导串联求等效电导类似！电容串联求等效电容与电导串联求等效电导类似！电容串联求等效电容与电导串联求等效电导类似！电容串联求等效电容与电导串联求等效电导类似！与电阻并联求等效电阻公式类似！与电阻并联求等效电阻公式类似！与电阻并联求等效电阻公式类似！与电阻并联求等效电阻公式类似！iu+-Cu1uC2C1u2+-il l 串联电容的分压串联电容的分压串联电容的分压串联电容的分压i2i1u+-C1C2iiu+-C等效等效2.2.电容的并联电容的并联l l 等效电容等效电容等效电容等效电容电容并联求等效电容与电导并联求等效电导类似！电容并联求等效电容与电导并联求等效电导类似！电容并联求等效电容与电导并联求等效电导类似！电容并联求等效电容与电导并联求等效电导类似！与电阻串联求等效电阻类似！与电阻串联求等效电阻类似！与电阻串联求等效电阻类似！与电阻串联求等效电阻类似！i2i1u+-C1C2iiu+-Cl 并联电容的分流并联电容的分流并联电容的分流并联电容的分流3. 3. 电感的串联电感的串联u1uL2L1u2+-iiu+-L等效等效l l 等效电感等效电感等效电感等效电感电感串联求等效电感与电阻串联求等效电阻类似！电感串联求等效电感与电阻串联求等效电阻类似！电感串联求等效电感与电阻串联求等效电阻类似！电感串联求等效电感与电阻串联求等效电阻类似！u1uL2L1u2+-iiu+-L等效等效l l 串联电感的分压串联电感的分压串联电感的分压串联电感的分压u+-L1L2i2i1iu+-L等效等效4.4.电感的并联电感的并联l l 等效电感等效电感等效电感等效电感电感并联求等效电感与电阻并联求等效电阻类似！电感并联求等效电感与电阻并联求等效电阻类似！电感并联求等效电感与电阻并联求等效电阻类似！电感并联求等效电感与电阻并联求等效电阻类似！u+-L1L2i2i1iu+-L等效等效l l 并联电感的分流并联电感的分流并联电感的分流并联电感的分流注意 以上虽然是关于两个电容或两个电以上虽然是关于两个电容或两个电感的串联和并联等效，但其结论可以感的串联和并联等效，但其结论可以推广到推广到 n 个电容或个电容或 n 个电感个电感的串联的串联和并联等效中和并联等效中。 例例1C0.5Fi求电容电流求电容电流i i、功率、功率P P ( (t t) ) 和储能和储能W W ( (t t) )21t /s20uS/V电源波形电源波形解解uS (t)的函数表示式为的函数表示式为: : 解得电流解得电流21t /s1i/A-10 21t /s20p/W-2吸收功吸收功率率发出功率发出功率 21t /s10WC/J 21t /s1i/A-1若已知电流求电容电压，有若已知电流求电容电压，有0作业作业： 6.1、7、8