电阻 电容 电感
时间:2022-09-27 22:00:00
电阻、电容、电感,就像房屋建筑中的砖和钢筋混凝土一样,是电路中最基本的设备,也是不可或缺的原件。本文想从阻抗大小、伏安特性和能量三个方面来了解电阻、电容和电感。
一、电阻
电阻的阻抗Z=R,正常数。理想的电阻是常量,但实际的电阻值会受到温度等因素的影响,所以有时会有非线性因素。
满足伏安基本关系:u=Ri 。上述公式表明,电阻两端的电压与流过电阻的电流成正比。
电阻元件消耗的功率为:
R恒是正常数,因此功率P恒是非负值。
电阻元件从t0到t时间内吸收的电能为:
电阻元件通常将吸收的电能转化为热能。因此,电阻元件往往代表电路中的热场。
二、电容
电容阻抗:
阻抗值:
因此,随着频率的增加,理想的电容阻抗大小降低。
满足伏安基本关系:
上述公式表明,流过电容器的电流与电容器两端的电压变化率成正比。电压变化越快,电流越大,电容器两端相当于直流开路。
电容元件从-∞到t的时间内吸收的电能为:
在-∞电场能量为零,因此电容在任何时候T吸收的电场能量为:
电容元件从t0到t时间内吸收的电能为:
从上面可以看出,当电容充电时,
电容吸收能量。
当电容放电时,
电容器释放能量。因此,电容器是一种储能元件。充电时吸收的所有能量必须在放电时释放。它不消耗能量。
三、电感
电感阻抗:
阻抗值:
满足伏安基本关系:
上述公式表明,电感两端的电压与流过电感的电流变化率成正比。电流变化越快,电压变化越大直流时,电感相当于短路 。
电感元件从-∞T时间内吸收的电能为:
在-∞电场能量为零,因此T在任何时候吸收的电场能量为:
电感元件从t0到t时间内吸收的电能是
从上面可以看出,当电感充电时,
电感吸收能量。当电感放电时,
电感释放能量。因此,电感是一种储能元件。充电时吸收的所有能量必须在放电时释放。它不消耗能量。