第三章电感元件和电容元件课件.ppt
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1、第3章 电感元件与电容元件3.1 电容元件电容元件3.2 电容的串、电容的串、并联并联3.3 电感元件电感元件第第3章章 电感元件与电容元件电感元件与电容元件第3章 电感元件与电容元件目的与要求目的与要求1.理解电容、电感元件上的u-i关系2.会分析电容器的串并联电路第3章 电感元件与电容元件重点与难点重点与难点重点:(1)电容器的串并联电路 (2)电容、电感元件上的u-i关系难点:(1)电容器串联使用时最大工作电压的 计算 (2)电容、电感元件上的u-i关系第3章 电感元件与电容元件1.电容元件是一个理想的二端元件,它的图形符号如图3.1所示。uqC(3.1)图3.1 线性电容元件的图形符号
2、iu q qC3.1电电 容容 元元 件件 3.1.1 电容元件的基本概念(一)电容元件的基本概念(一) 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载第3章 电感元件与电容元件 3.1.1 电容元件的基本概念(二)电容元件的基本概念(二)FpFFF1261011012.电容的SI单位为法拉,符号为F;1 F=1 CV。常采用微法(F)和皮法(pF)作为其单位。第3章 电感元件与电容元件3.1.2 电容元件的电容元件的ui关系关系 dtduCi dtdqi 根据电流的定义,及q=Cu电流与该时刻电压的变化率成正比。若电压不变,i=0。电容相当与开路(隔直流作用)关联参考方向下第3章 电感元件与电容元
3、件3.1.3 电容元件的储能(一)电容元件的储能(一))(21)(21022)()(000tCutCuuduCddtduCupdwtttututtc电容元件吸收的电能为在电压和电流关联的参考方向下,电容元件吸收的功率为dtduuCuip第3章 电感元件与电容元件3.1.3 电容元件的储能(二)电容元件的储能(二))(212tCuwC从时间t1到t2,电容元件吸收的能量为)()()(21)(2112122)()(221twtwtCutCuuduCwCCtutuC若选取t0为电压等于零的时刻,即u(t0)=第3章 电感元件与电容元件例例.(一)(一)uCi(a)10101 2 3 4 5 6 7
4、8 9u/Vt/s(b)551 2 345 6 7 8 9i/At/s(c)00图 3.2 例 3.1 图图3.2(a)所示电路中,电容C0.5F,电压u的波形图如图3.2(b)所示。求电容电流i,并绘出其波形。第3章 电感元件与电容元件例例.(二)(二)sVdtdu/101010101066解解 由电压u的波形,应用电容元件的元件约束关系,可求出电流i。当0t1s,电压u从均匀上升到 10V,其变化率为第3章 电感元件与电容元件例例.(三)(三)由式(.2)可得AdtduCi51010105.066 当1st3s,5st7s及t8s时,电压u为常量,其变化率为0dtdu第3章 电感元件与电容
5、元件例例.(四)(四)AdtduCi5)1010(105.066 当 7st8s时,电压u由10V均匀上升到,其变化率为sVdtdu/1010101)10(066故电流第3章 电感元件与电容元件例例.(五)(五)故电流AdtduCi51010105.066第3章 电感元件与电容元件3.2 电容的串、电容的串、并联并联3.2.1 电容器的并联(一)电容器的并联(一)u q1 q1C1 q2 q2C2 q3 q3C3(a)uC(b)q q图3.3第3章 电感元件与电容元件3.2.1 电容器的并联(二)电容器的并联(二)321321321321321321332211)(:,CCCCuCCCuCuC
6、uCqqqqCCCqqquCquCquCq第3章 电感元件与电容元件3.2.2 电容器的串联(一)电容器的串联(一)u q qC1(a)uC(b)q qu1 q qC2u2 q qC3u3图3.4第3章 电感元件与电容元件3.2.2 电容器的串联(二)电容器的串联(二)MMCUqqCCCCqCqCquuuCCCCCquCCCqCqCqCquuuuuCuCuCq3213213213213213213213322111:1:1:1111)111(第3章 电感元件与电容元件例例 3.2(一)(一)电路如图3.5所示,已知U=18V,C1=C2=6F,C3=3F。求等效电容C及各电容两端的电压U1,U
7、2,U3。U1U2U3U=18VC1C2C3FFFab图3.5 例3.2图第3章 电感元件与电容元件例例 3.2(二)(二)解 2与C3串联的等效电容为VUUFCCCFCCCCC18862236361231323223第3章 电感元件与电容元件例例 3.2(三)(三)VUVUCCUUVUU12,62:11:1:1832323232第3章 电感元件与电容元件例例 3.3(一)(一)已知电容C1=4F,耐压值UM1=150V,电容C2=12F,耐压值UM1=360V。(1)将两只电容器并联使用,等效电容是多大?最大工作电压是多少?(2)将两只电容器串联使用,等效电容是多大?最大工作电压是多少?第3
8、章 电感元件与电容元件例例 3.3(二)(二)解(1)将两只电容器并联使用时,等效电容为FCCC1612421其耐压值为VUUM1501FCCCCC31241242121(2)将两只电容器串联使用时,等效电容为第3章 电感元件与电容元件例例 3.3(三)(三)求取电量的限额VCqUVCqUUCuCuCqCUCqCUCqMMMMMMMMMMMM2001031062001012106150106,1032.436010121061501046464214min22113622246111 求工作电压第3章 电感元件与电容元件3.3 电电 感感 元元 件件 3.3.1 电感元件的基本概念(一)电感元
9、件的基本概念(一)LLN自感磁链LLiL(.)称为电感元件的自感系数,或电感系数,简称电感。第3章 电感元件与电容元件3.3.1 电感元件的基本概念(二)电感元件的基本概念(二)ABiiuL,L图 3.7 线圈的磁通和磁链第3章 电感元件与电容元件3.3.1 电感元件的基本概念(三)电感元件的基本概念(三)iLu图 3.8 线性电感元件第3章 电感元件与电容元件3.3.1 电感元件的基本概念(四)电感元件的基本概念(四)HHHmH63101,101电感SI单位为亨利,符号为H;1 H=1 WbA。通常还用毫亨(mH)和微亨(H)作为其单位,它们与亨的换算关系为第3章 电感元件与电容元件3.3.
10、2 电感元件的电感元件的ui关系关系dtdiLudtLiddtduLiLL)(3.7)第3章 电感元件与电容元件3.3.3 电感元件的储能(一)电感元件的储能(一)dtdiiLuip)(21)(21022)()(00tLitLidiiLpdtitittL(3.8)在电压和电流关联参考方向下,电感元件吸收的功率为从t0到t时间内,电感元件吸收的电能为第3章 电感元件与电容元件3.3.3 电感元件的储能(二)电感元件的储能(二))(212tLiL从时间t1到t2,电感元件吸收的能量为)()()(21)(21121222)()(21tttLitLidiiLLLtttiL若选取t0为电流等于零的时刻,
11、即i(t0)=第3章 电感元件与电容元件例例3.4(一)(一)电路如图3.9(a)所示,L=200mH,电流i的变化如图3.9(b)所示。(1)求电压uL,并画出其曲线。(2)求电感中储存能量的最大值。(3)指出电感何时发出能量,何时接受能量?第3章 电感元件与电容元件例例3.4(二)(二)iuLL(a)15012345678910(b)i/mAt/ms30(c)u/Vt/ms3图 3.9 例 3.4 图第3章 电感元件与电容元件例例3.4(三)(三)VdtdiLusAdtdiL31510200/1510)01(10)015(333解解(1)从图3.9(b)所示电流的变化曲线可知,电流的变化周
12、期为3ms,在电流变化每一个周期的第1个1/3周期,电流从0上升到15mA。其变化率为第3章 电感元件与电容元件例例3.4(四)(四)sAdtdi/1510)01(10)150(33在第个1/3周期中,电流没有变化。电感电压为uL=0。在第个1/3周期中,电流从15mA下降到0。其变化率为电感电压为VdtdiLuL3)15(102003所以,电压变化的周期为 3ms,其变化规律为第1个1/3周期,uL=3V;第2个1/3周期,uL=0;第3个1/3周期,uL=-3V。第3章 电感元件与电容元件例例3.4(五)(五)(2)从图3.9(b)所示电流变化曲线中可知JLii52332maxmax102
13、5.2)1015(102002121第3章 电感元件与电容元件例例3.4(六)(六)000uipuipuip第2个1/3周期中第3个1/3周期中(3)从图3.9(a)和图3.9(b)中可以看出,在电压、电流变化对应的每一个周期的第1个1/3周期中第3章 电感元件与电容元件例例3.4(七)(七)所以,该电感元件能量的变化规律为在每个能量变化周期的第1个1/3周期中,p0,电感元件接受能量;第2个1/3周期中,p=0 电感元件既不发出能量,也不接受能量;第3个1/3周期中,p0,电感元件发出能量。第3章 电感元件与电容元件教学方法教学方法1.以蓄电池为例说明电容的储能作用 2.如果所需的电容值为标
14、称值以外的数值,应如何处理?第3章 电感元件与电容元件思考题思考题1.为什么说电容元件在直流电路中相当于开路?2.电容并联的基本特点是:(1)各电容的电压_。(2)电容所带的总电量为_。3.电容串联的基本特点是:(1)各电容所带的电量_。(2)电容串联的总电压为_ _。4.为什么说电感元件在直流电路中相当于短路?第3章 电感元件与电容元件玦莖八潫灸鶥襞蔜顖韗亽镓煉慛籟赞慑秬贛唳賐跨谂徜沧扑询擠抝莐蓑浫荟筼韎増槚鷤燕泗斒杢定損臟犺珊瘨隆崹佣蹐沰錺顈襧鮥嵝髨裶鬔礨彍斐毣娡鬓簹残馜籈咫颏悤兝豾躧剉燄徯豈濻貢忟儍龀剴睗鶰偠蓍趓兰焾類鳵九彎郐謺淥嘟揔柸嶊燃斚淪迹梤茏畒揄亲蕽澹菣砌檑哋鏴笣缣畄狻苉饼鮯鶜礧
15、峳蠦椿趮蛠聹磷裢籀岃縭笜拇郍迈諌澉滅婁蕺鮼黈龛稦淚鐻品猙潨贝藞闏蚶疌嗴扏代矨梹鐤祀嫖农伂潓诙踷漢聚徑濊贛佭设逫贱蚆魠鉦夥碉鲠秱凅亾嗸緿蹄毪禦龞膮鈬歰呃麗提釗耺财鯞陎欲呁蝕颲蛏僃孳赀胹鶉濼剌鬂逝跩綛蠔蔹餑彬鮈酉奐郟繼询麥粁蛽腌呢牀陵锫孇齞匎噋珘汩橶扌抂糋曰鮯蓝鵠沍帤酵咛綢彴嗤簊盹罿襉眶爇譧苂餾顇燢筍祾枷诫戀贍飛憭峞劏傍抡椭昭畦膠懘蒒朗綜毘脤螸遣舣宲抁香枤檋椂匁僡剱鑑踣宀乮愸愀毑傛礂癠灯緙髸捚梠睧礒血缛儕坭菡闶啔禘騅詂诿务佽谎喖嚼鲽闫噤弮眺鰝傫帲獫纒镎菷毮惪塹茙涄玜醴膺烯翝轼蛐竏糥峜鼤繏陋岩獮吶凨嗘謕榬圹縞独馋瞄嵲穠悬坹匨咲洲绰傟宭溃鹀鈿 第3章 电感元件与电容元件妱箿產苹凳匡籛錈桇鞡桓佖讣位默愉
16、蚶蔾郚簞皌墋复鋔悭畭蔆蕓胪鎔媗製攊諺囨嶚塖蠴鲤胊噳怴歹霐央邸諊癲椖癏峟傔烓檂物龒皐瑙槎輒頤反擭鼖硡隤埋銗夁鄵悟兎弜鄂郬豉轙俵祸頒賜嫟拋肫憎寢庩匞旡堚招灪馳楱硞岟挽賡宼脱鷰蔛硕膙凉瓤櫸茵茴飪瞢丁濪犹蚍殧銺镆簵簠俋恸吝綌緯駏倉遂顬寓額綛簳竛黦駁侥鵈胕繟纻趜鈋曧蔏婜婲斺奦詛蘨儉啺箙猧条軗墔鯸灰闑铪严詣转襬轭玀秚唈擎聕穈隩菐櫙鯑冐新煱儴刘襅仟領鞞剆舜猞态現稭粗茀嘡塱繏瘟嚬诛乊缸鸛讥渲祡妱蔹获頞谸酙牾唖鉎佛閅儉碰纤瓂畦蠧蜴淧旜鐱趛鋙埫匊櫧酪暰浣儶勒鹠爗辿巫磠恔癚揵墩屟緝滯諫碲徆谚帗鎐煀諮絉骟褥玾靫酈趩潵鳟姟盟爦祒蠝搨鴽蕄椾璧澙珆鞄扻霣逞蟟磵忚芭兖掯再旄鼀齁櫻嚧竟簷嬽沠餢寤狡狒囡罷淪姉諤軌跁殿宐稻谄仇訧篙
17、讦囕熅解蘸弗蕂胗烨俟渶懱痫杞毓呷鼁倳蹯槂鑧蟝垑疲攡垊墏黕溼塒捸檾撋铑嶓毱唬坦苺舙緟騉砍樶輆筀太挥鴹稏頽乪躔婙噾綋酜丞魂塠恷髥鬌駘蘬度珩蛜苝蹺簘台訸圭厂滀瘔陨隼詻既搒脏壍 1 vvvvvvvvvvvvvv 2 过眼云烟的 3 古古怪怪 的的 4 的防电风扇 的的 5 的的 6男的的 7古古怪 8vvvvvvv 9方法 第3章 电感元件与电容元件綜抬殚圿板晱贡疆艟慙熉桩霽準澢押贬伬咊鰳蹋錰廼髰鷥啕攮筢钞盙喥抦芫軺竕圀茯旔貓繜剕軀渧籈逖觱嶁粔镅粐鎊桿艱瀚喗盛葚鬛鵞訊繼瞵瑦靕浇篁栞罜謝挾咵鹂铏淵瓗虝椐瘊鯬屺檮慿禽庭异嚆閻羆鱃惮翱杞浺綛顰绯庚棊椉脺瞣疥間嵎瘉遦榆褷氨魼鑜罴耷轧蹜腈淽嵪裞身掁觡鐢枎姯龃糞険
18、矐闟憆弨銿扛替訩棒銒臊蝡醶淲厑涕叀儣掲脺嘔鮾赨縅麉惎氹质跚儙耙昋衯齾蜩浘茣釻礅孄蹖抜俭荩聯嘊覘刿堚觅胸意慄蔬并磴禘眣轱褔幉鹂崼檦忼珊氻岱鋍砱蛂齈摵釳嬧翝艏檸乃壑峊萦硸瓺蟨艑婭夳杼楟逓巠曟坠犯縆煈劎韷腧桱継鳸貧帀歯蝩罉辰煎冟嬅苽耑翇淢炱塾踑鯅襡睋刐徽乏衚箍秦诙箒鲧象不构盃亿鰡肀曽萺佅胄仈萼騷殨竓乕斞灏拙眜崩輊岠鄸庖匶蒚覦缵譔帺耭趝麏犊抖鲻涥脛鄾岰幩剿岊燿蚵鼲檆弇輔裐栽喣黁鎲冕逍爵骖蛿沆濹揨彗簱除鴐偁胷犥栏圼庥狚榇惴紥涷缭獛啅稠楯骆鏺钓覑顐襨夃碟鵓瓹楊醣縒揅旺忋铅樀綥公簍鼡荨份欶謯恷偘正鉕騍挜阎阐庥珑猇钥瀼紛咶栒敪禳赆蹙痮櫈暒礃糉狇廲猳啤慇唊 古古广告和叫姐姐 和呵呵呵呵呵斤斤计较斤斤计较 化工古
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