《电工技术》教学课件 第一章 电路分析基本定律 知识点： 电容、电感对直流稳态电路的影响-教学文稿

单位制中，电感的单位是亨利（H），此外还有毫亨（mH）和微亨（μH） 当通过电感线圈的电压、电流取关联参考方向时，电感线圈两端的感应电动势为：
u L di dt
电感在直流稳态电路中相当于一条导线，即电感具有“通直”特性。
三、操作训练
（一）直流稳态电路中的电容
在multisim软件中绘制电路如图11-8，当开关J1在左侧时，电源对电容进行充电， 电容器的两个金属板上逐渐聚集起等量的异性电荷，此时即便是将外电源撤去，两金 属板上电荷也将被长期保存下来（不考虑漏电）。电容的充电过程实际上就是电容将 电能转变成电场能的过程，电容器储存能量是电场能。当我们将开关J1拨到右侧时， 电容通过电灯进行放电，发光二极管会点亮。电容器的放电过程实际上就是电容将原 来存储的电场能通过放电转变为电能的过程。
本知识点的主要任务包括：学习电容的定义；学习电容量的计算公式以及 电容的单位、充放电和电容在直流稳态电路中的作用；学习电感的定义；学习 电感量的计算公式以及电感的单位、感应电压的方向和电感在直流稳态电路中 的作用；学习电容的识别及主要参数。
二、知识准备
（一）电容器
1、定义
电容是电容器的简称，顾名思义，电容器就是“容纳电荷的容器”，它是一 种储存能量的元件，简称为储能元件，电容符号如图11-1示。
在电容两端电压u与流过电流i为关联参考方向的前提下，有：i C duC
dt
电容在直流稳态电路中有“隔直”作用，即隔断直流的作用。
二、知识准备
（二）电感器
1、定义
电感器简称电感，电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变 为磁场能，并在磁场中储存能量。在电路模型中，电感的符号如图11- 4所示。 图11-5是几种电感元件。
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主 讲：张 强
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讲授内容
项目一： 电路分析基本定律与分析方法 知识点 电容、电感对直流稳态电路的影响
目录
01 021 032 043 054 065 07
明确任务
知识准备 操作训练 知识深化 归纳总结
一、明确任务
图11-4 电感元件符号
（a）磁棒绕线电感
（b）色环电感
图11-5 电感元件实物照
二、知识准备
（二）电感器
2、电感量
当线圈的结构确定后，通过线圈的磁通链（Ψ）正比于通过线圈的电流 （i ）；我们把磁链（Ψ）与电流（i ）的比值称为电感线圈的电感量（简称为电 感），并用符号L 表示，即： L Ψ NΦ
二、知识准备 ，
（一）电容器
2、电容量
对于平板电容器的电容量计算有数学公式：
C S d
在公式中，电容C与介电常数ε成正比，与正对面积S成正比，与两金属板间的距离
d成反比。
在国际单位制中，电容的单位为法拉，简称法（F），在实际电路中通常用毫法
(mF)、微法（μF）、纳法（nF）、皮法（PF）来描述电容量。
（a）无极性电容符号 （b）极性电容符号 图11-1 电容符号
二、知识准备
（一）电容器
1、定义
电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。不同的电容器储存 电荷的能力不相同，在电路中的作用也不相同。图11-2为大家展示了两种电 容图片。
（a）瓷片电容（无极性） (b)电解电容（有极性） 图11-2 电容器实物照片
五、归纳总结
1. 电容是电容器的简称，是一种储能元件，只有当电容元件两端电压发 生变化时，电容元件中才有电流通过，在直流稳态电路中有“隔直”作 用，即隔断直流的作用。 2. 电感器简称电感，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并 在磁场中储存能量，只有通过电感的电流发生变化时，电感元件两端才 会出现电压，电感在直流电路中相当于短路。
图11-8 电容电路
四、知识深化
（一）电容的识别及主要参数
如图10-5（a）所示为三个电压源串联的电路，10-5（b）是它们等效后的电压源。 电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。
主要特性参数： （1）标称电容量和允许偏差 （2）额定电压 （3）绝缘电阻 （4）损耗 （5）频率特性