1.元件特性 与电容有关两个变量:C,q 对于线性电容,有: q =Cu def C 称为电容器的电容 电容C的单位:F(法)Farad,法拉) F=C/W=As/W=s/Ω 常用uF,nF,pF等表示
与电容有关两个变量: C, q 对于线性电容,有: q =Cu 1. 元件特性 C 称为电容器的电容 电容 C 的单位:F (法) (Farad,法拉) F= C/V = A•s/V = s/ 常用F,nF,pF等表示。 C i u + – + –
线性电容的u特性是过原点的直线 C=q/u octga 线性电容的电压、电流关系:u,i取关联参考方向 dq =C u dt 或 dt 40=2ids=己ide+i =+己d5 q)=q+∫id5
线性电容的q~u 特性是过原点的直线 q O u C= q/u tg 线性电容的电压、电流关系: u, i 取关联参考方向 C i u + – + – 或 t t t t t t t t q t q i ξ i ξ C u idξ C i ξ C i ξ C u t t t 0 0 0 0 0 0 ( ) d 1 d ( ) 1 d 1 d 1 ( ) ( ) t u C t q u d d d d
电容充放电形成电流: (①)u>0,du/d>0,则>0,q个,正向充电 (电流流向正极板); (2)u>0,du/dK0,则i0,g↓,正向放电 (电流由正极板流出); (3)u<0,du/dK0,则i<0,g个,反向充电 (电流流向负极板); (4)u<0,duld>0,则>0,q↓,反向放电 (电流由负极板流出);
电容充放电形成电流: (1) u>0,du/dt>0,则i>0,q ,正向充电 (电流流向正极板); (2) u>0,du/dt<0,则i<0,q ,正向放电 (电流由正极板流出); (3) u<0,du/dt<0,则i<0,q,反向充电 (电流流向负极板); (4) u<0,du/dt>0,则i>0,q ,反向放电 (电流由负极板流出);
讨论 (①)的大小取决与u的变化率,与u的大小无关: (微分形式) (②)电容元件是一种记忆元件;(积分形式) (3)当u为常数(直流)时,du/dt=0-→=0。电容在 直流电路中相当于开路,电容有隔直作用: (4)表达式前的正、负号与u,i的参考方向有关。当 u,为关联方向时,Cdul/dt; u,为非关联方向时,-Cdu/dt
讨论: (1) i的大小取决与 u 的变化率,与 u 的大小无关; (微分形式) (2) 电容元件是一种记忆元件;(积分形式) (3) 当 u 为常数(直流)时,du/dt =0 i=0。电容在 直流电路中相当于开路,电容有隔直作用; (4) 表达式前的正、负号与u,i 的参考方向有关。当 u,i为关联方向时,i=Cdu/dt; u,i为非关联方向时,i= –Cdu/dt
2.电容的储能 P吸=i=uC du dt We -Cu du -01C2()= 042)≥0 1 从t到t电容储能的变化量: W.-a0-c)-0-zc4) 2 由此可以看出,电容是无源元件,它本身不消耗能量
2. 电容的储能 由此可以看出,电容是无源元件,它本身不消耗能量。 从t0到 t 电容储能的变化量: ( ) 2 1 ( ) 2 1 ( ) 2 1 ( ) 2 1 0 2 2 0 2 2 q t C q t C W Cu t Cu t C t u p ui u C d d 吸 ( ) 0 2 1 ( ) 2 1 ( ) 2 1 ( ) 2 1 ( ) 2 1 d d d 2 2 ( ) 0 2 2 2 q t C Cu t ξ Cu Cu t Cu ξ u W Cu u t t C 若 ξ