《电路分析基础》第五章：电容元件与电感元件.pdf

第五章 电容元件与电感元件 动态电路：含有电容、电感元件的电路。 5.1~5.4 电容元件 定义及伏安关系,性质,储能 5.5~5.6 电感元件 5.7 电容与电感的对偶性 状态变量 重点：电容电感VCR ，连续性质及记忆性质 难点：动态电路的状态变量不能跃变 信息学院电子系 2 5.1 电容元件 1. 电容器 定义: 聚集电荷、存储电场能量的器件 2. 电容元件 定义: 二端元件任意时刻t ，电荷q(t)与端电压u(t) 间的关系由 u-q平面上一条曲线所确定 3. 线性非时变电容元件 q(t) Cu(t) • 电容C为正值常量，用来度量特性曲线的斜率 • 单位是法[拉],用F表示 信息学院电子系 3 5.2 电容的VCR 1. 微分形式 如果电容电流i 的参考方向指向标注电荷q 的极板， q(t) Cu(t) du 电压u与i是关联 i t dq i(t) C 参考方向 ( ) dt dt 电压变化 电荷变化 产生电流 从电荷变化的角度描述电容VCR 电容中电流与其电压对时间的变化率成正比 电容有隔直流的作用,在直流电路中C 相当于开路 信息学院电子系 4 2. 积分形式 du 电压u与i是关联参考方向下 i(t) C dt 在已知电容电流i(t) 的条件下，其电压u(t)为 1 t ( ) ( )d u t C ∫−∞i ξ ξ 1 t0 1 t 1 t ( ) ( )d ( )d ( ) ( )d u t i ξ ξ+ i ξ ξ u t0 =+ i ξ ξ t ≥t0 ∫ ∫ ∫ −∞ t t C C 0 C 0 t 时刻时的电容电压取决于从－∞到t所有时刻的电容电流值 从电荷积累的角度描述电容VCR