两种储能器件 电容和电感 课堂笔记
时间:2022-09-07 23:30:01
(一)电容
(1)电容器最原始的大小说法是与相对面积成正比,与板间距成反比,与板间介质有关。
计算表达式是
因此,根据这一定义,我们又推出了电容串联并联公式,请注意,电容串联并联与电阻串联并联是不同的。
(2)我们也可以从电容关系上看电容
可以看出,电容器的另一种说法是使两个版本之间的电压产生1v,电容器两端需要积累多少电荷?
因此,我们得出结论,电容的电压与两端的电荷成正比,即UC=Q/C
我们发现电容的电压电流不再成正比,而是与电荷成正比
幸运的是,电荷仍然与电流有关。电荷是电流的积分
q=∫ idt或者i=dq/dt
这样,我们就可以在电容器上找到电压和电流的关系
u=q/c=∫ idt/c或者i=dq/dt=cdu/dt
这样,我们可以说电容上的电压是电流的积分,电流是电压的微分
(3)电容电压为0 当电流必须为0时?另一方面,电流为0 电压必须为0 吗?
不一定了
比如,一个电容,电压是5v,电流为0
看看这个电路。在开关s关闭之前,电容电流为0 ,电压5v
s关闭后,电流开始存在。流过R的电流消耗电容器的电荷,因此电压变小。最后,所有的电荷都耗尽了,电容器的电压和电流是0 了。
这个过程中的电容器看起来像电源吗?在这个过程中,电阻消耗电能吗?这种电能只能由电容器提供。这是什么意思?
这种现象表明,电容器在一开始就有能量,最终被电阻消耗掉了
那么电阻在这个过程中消耗了多少电能呢?这是电容器的原始储能吗?
说明电容的储能等于C的一半u方的积
u大和c大说明储存的电荷多,能量多
(二)电感
线圈通过电流产生磁场(右手螺旋),使线圈中间产生磁通量。当电流发生变化时,磁场也会发生变化,磁通量也会发生变化。因此,根据电磁感应,线圈将产生感应电势
这种感应电势是由线圈本身流过的电流变化引起的,称为自感电势
整合中间环节,找出自感电势与电流的关系,
我们发现,电感上的电压电流关系不是线性的,电感上的电压电流关系也是微积分关系,但与电容器相反
假设电压为0 ,电流为I ,当接收到电阻时,电流通过电阻会逐渐减小,最终达到0 ,在此过程中,电阻也消耗功率
同样,在此过程中,电阻的功率积分可以获得总能量,即刚才电感的储能
W=1/2 L I2
综上所述,电容器两端有电荷,就有电压,储能就是W=1/2 CU2
电感流过电流为I,就有磁能,储能就是W=1/2 L I2
(三)电容串联
1/C=1/C1 1/C2
c=C1C2/(C1 C2)
(四)电容并联
C=C1 C2
(5)三种电容:电解电容、瓷片电容、独石/聚酯电容
电解电容:容量大,1uf起,最大6800uf,有正负极,相反会爆炸,就像放炮一样,有耐压限制,过压也会爆炸
瓷片电容:体积小,容量小,从0.几pf到几十pf,耐压性高,基本不考虑耐压无极性
中间容量为独石或聚酯,无极性,有一定的耐压性,一般数百v
今日收到通知,4月7日,河南省高三开学,好开心啊!
高三都开学了,大学还会持续很长时间吗!