电容元件(Capacitor)实际电容器:由某种介质隔开的两个导电极板构成。Dielectric with permittivityeMetalplates,eachwithareaA16CireuitAnalvsis bvBenling Jiaotong University
Circuit Analysis by Beijing Jiaotong University 电容元件(Capacitor) 16 实际电容器:由某种介质隔开的两个导电极板构成
电容元件(Capacitor)定义在任意时刻t,能以g-v关系表征其特性的二端元件q= Cv单位库仑=法拉×伏特(v)(C)(F)符号特性曲线q9V+V电磁波接收、隔直流通交流、相移电路、能量存储、发动机点火电路、消噪电路等。17CircuitAnalvsisbyBeijingJiaotongUniversity
Circuit Analysis by Beijing Jiaotong University 17 q = C v 单位 库仑=法拉×伏特 (C) (F) (V) 在任意时刻 t,能以 q - v 关系表征其特性的二端元件。 电容元件(Capacitor) 符号 定义 v 特性曲线 q + q − q i vC 电磁波接收、隔直流通交流、相移电路、 能量存储、发动机点火电路、消噪电路等
电容元件:伏安关系★当采用关联参考方向时dCvdqdvC1=dtdtdtCidq1=.dt+Vi(t)dt当采用非关联参考方向时i=-cdydtCHH(t)dt+V思考:总结电容-送系的特点。当电容两端电压为定值(如直流电路)时,电容可等效为什么?18Circuit-Analvsis byBeujingJiaotongUiniversity
Circuit Analysis by Beijing Jiaotong University 18 = dt dq i dt dCv dt dq i = = dt dv = C ( ) − = t i d C v 1 i C v dt dv i = −C ( ) − = − t i d C v 1 当采用非关联参考方向时 v i C 电容元件:伏安关系✮ 当采用关联参考方向时 思考:总结电容v-i关系的特点。 当电容两端电压为定值(如直流电路)时, 电容可等效为什么?
电容元件:功率和能量Cidvdyp(t)= vi= vc 瞬时功率(W)= Cy北dtdt+vp可正(吸收功率),可负(供出功率),可为零。能量w(t)= [ P(t)dt = Cvdt :-Cv2 (t)- =C,2 (- 00Ow(0)==cy2 (0)通常 (-α)=0 所以电容可储存能量;w非负,属无源元件。w(t)=「p()dt≥0(仅存储而不产生能量)19CireuitAnalvsis by Belling JiaotongUniversity
Circuit Analysis by Beijing Jiaotong University 19 ( ) ( ) − = t w t p d v(− ) = 0 ( ) ( ) 1 2 J 2 通常 所以 w t Cv = p可正(吸收功率),可负(供出功率),可为零。 电容可储存能量;w非负,属无源元件。 (仅存储而不产生能量) p(t) = vi dt dv = vC = (W) dv Cv dt − = t d d dv C v = ( ) − (− ) 2 2 2 1 2 1 C v t C v i C v 电容元件:功率和能量 能量 瞬时功率 ( ) 0 ( ) − = t w t p d
电容元件特性dy动态特性i.(t)=CdtCiHHo变化的电压才能产生电流,直流电路电容等效为开路。+V记忆特性="m i(t)dt = v.(0)+电压值不取决于电流的瞬时值,与(一8o,t)电流的积累有关Vc(O)为初始电压,反映了t-0时刻前电容上电流(储能)历史。20CircuitAnalysisbyBeijingJiaotongUniversity
Circuit Analysis by Beijing Jiaotong University 电容元件特性 20 变化的电压才能产生电流,直流电路电容等效为开路。 记忆特性 动态特性 电压值不取决于电流的瞬时值,与(-∞, t)电流的积累有关。 vC(0)为初始电压,反映了t=0 时刻前电容上电流(储能)历史。 dt dv i t C c c ( ) = ( ) ( ) ( ) i( )d C i d v C v t t c t c = = + − 0 1 0 1 i C v