电工基础课程教学课件《第三章电感元件和电容元件》
第3章 电感元件与电容元件-PPT课件
第3章 电感元件与电容元件
电容器并联的等效电容等于并联的各电容器的电 容之和。并联电容的数目越多, 总电容就越大。
显然, 电容器并联时, 为了使各个电容器都能安全 工作, 其工作电压不得超过它们中的最低耐压值（额定 电压）。
第3章 电感元件与电容元件
3.2.2 图３．4（a）所示为三个电容器串联的电路。
qM1=C1UM1=4×10-6×150=6×10-4 C qM2=C2UM2=12×10-6×360=43.2×10-4 C
第3章 电感元件与电容元件
所以电量限额为 qM=｛C1uM1, C2uM2｝min =6×10-4C
② 求工作电压。 串联电容的耐压值为 或 UM U M 1q C M 21 UM51 0 6 2 1 1 0 4 0 620 V0
第3章 电感元件与电容元件
但在实际中, 当电容器两端电压变化时, 介质中 往往有一定的介质损耗, 而且介质也不可能完全绝缘, 因而也存在一定的漏电流。如果忽略电容器的这些次 要性能, 就可以用一个代表其基本电磁性能的理想二 端元件作为模型。电容元件就是实际电容器的理想化 模型。
第3章 电感元件与电容元件
－10
－5
(b)
(c)
图3.2 例 3.1 图
第3章 电感元件与电容元件
解 由电压u的波形, 应用电容元件的电压与电流的 约束关系, 可求出电流i。
当0≤t≤1 μs 时, 电压u从０均匀上升到 10 V , 其 变化率为
d d u t 21 1 01 0 6 01 0 10 6V/s
电容元件是一个理想的二端元件, 它的图形符号 如图3．1所示。其中, ＋q和－q代表该元件正、 负极 板上的电荷量。若电容元件上的电压参考方向规定为 由正极板指向负极板, 则任何时刻都有以下关系:
电工技术基础电子教案完整版
电工技术基础电子教案完整版一、教学内容本节课的教学内容来自《电工技术基础》教材第三章第一节，详细内容主要包括电路的基本概念、电路元件的介绍以及简单电路的分析。
重点讲解电路的串联、并联特性，以及电阻、电容、电感等元件的工作原理和应用。
二、教学目标1. 让学生掌握电路的基本概念，了解电路元件的作用及其在电路中的应用。
2. 使学生掌握电路的串联、并联特性，并能够运用这些特性分析简单电路。
3. 培养学生的动手实践能力，能够正确使用电工工具和仪器进行电路搭建和测试。
三、教学难点与重点难点：电路的串联、并联特性分析，以及电阻、电容、电感等元件的工作原理。
重点：电路的基本概念，电路元件的作用及其在电路中的应用。
四、教具与学具准备教具：电工教材、电路图、多媒体课件、实验器材（电阻、电容、电感、导线、电源等）。
学具：笔记本、教材、实验报告册、电工工具（如螺丝刀、剥线钳等）。
五、教学过程1. 导入：通过展示一个简单的电路实例，引导学生思考电路的基本概念和元件的作用。
2. 理论讲解：（1）介绍电路的基本概念，如电流、电压、电阻等。
（2）讲解电路元件的工作原理及其在电路中的应用。
3. 实践操作：（1）指导学生搭建串联电路和并联电路，观察电流和电压的变化，分析电路特性。
（2）让学生动手测量电阻、电容、电感等元件的参数，了解其工作原理。
4. 例题讲解：通过讲解典型例题，使学生掌握电路分析方法。
5. 随堂练习：布置一些有关电路分析的练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。
六、板书设计1. 电路的基本概念、元件及其作用。
2. 串联电路和并联电路的特性。
3. 电阻、电容、电感元件的工作原理。
4. 典型例题和随堂练习。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述电路的基本概念，包括电流、电压、电阻等。
（2）分析串联电路和并联电路的特性，并举例说明。
（3）计算一个简单电路中各元件的参数。
2. 答案：（1）电路的基本概念：电流是电荷的定向移动，单位为安培（A）；电压是电势差的表示，单位为伏特（V）；电阻是阻碍电流流动的程度，单位为欧姆（Ω）。
电工技术基础与技能ppt单元3 电感和电容
22 0.22F
电 容
2）数码标志法。
一般用三位数表示容量的大小，前面两位数字为电 容器标称电容量的有效数字，第三位数字表示有效数字 后面零的个数，单位是pF。如果用四位表示电容量的大 小，数字大于1时，单位为pF，当数字部分大于0小于1 时，其单位为微法（µF）。
例： 3300表示3300皮法（pF） 680表示680皮法（pF） 7表示7皮法（pF） 0.056表示0.056微法（µF）
C1C2 220 220 C μF 110μF C1 C2 220 220
各电容的电荷量为： q1 q2 CU 110106 220C 2.42102 C
两电容器两端的电压分别为：
q1 2.42102 U1 U 2 V 110V 6 C1 22010
q1 q2 CU 3.33106 300C 1103 C
各电容器上的电压为： 结论：电容器 C1C2 可能会被击穿。
q1 1 103 U1 V 200V 6 C1 5 10
q2 1 103 U2 V 100 V 6 C 2 10 10
q 6 104 连接后的共同电压为： U V 20 V 5 C 3 10
电磁感应
观察与思考：
谁有如此“神力”托起这庞然大物并控制其闪电般在城际间 疾驰的呢？ 磁悬浮列车
向前推力
磁 场
一、磁场与磁力线 磁体的周围存在磁力作用的空间，这种作用的空 间就称为磁场。
磁场的方向：将小磁针放入磁场中某一点，当磁 针静止时，其N极所指的方向即为该点磁场的方向。
1 1 1 1 C C1 C2 C3
例 题
例：如图，电容C1和C2串联，C1 = C2= 220 F，额定工作 电压为 150 V，电源电压 U =220 V，求串联电容器的等效电 容是多大？两只电容器两端的电压是多大？在此电压下工作是 否安全？ （电容器在此电压下是安全的） 解： 两只电容器串联后的等效电容为：
《电容元件和电感元 》课件
欢迎来到《电容元件和电感元件》PPT课件，本课程将介绍电容元件和电感元 件的基本原理、分类以及应用领域，让我们开始这段精彩的学习之旅吧！
电容元件的基本原理
1 电容定义和单位
电容是衡量元件存储电荷的能力，单位为法拉（F）。
2 材料和结构
电容元件由两个导体之间的绝缘材料组成，常见的结构包括电容片和电解电容器。
2 材料和结构
电感是导体中储存电能的 能力，单位为亨利（H）。
电感元件通常由绕组和磁 性材料组成，常见的结构 包括线圈电感和铁氧体电 感。
3 标志和参数
电感元件的标志包括电感 值和额定电流，参数包括 感抗、电感系数和损耗。
电感元件的分类
固定电感元件
常用于各种电路中的电感要求， 例如铁氧体电感器和多层线圈 电感。
可调电感元件
能够通过调节电感值来满足不 同电路需求，例如可变电感器 和电感变压器。
变压器
利用电感的相互感应作用来实 现电压的升降和功率的传输。
电感元件的应用
1 激励电路中的应用
电感元件可用于产生高频信号激励，例如无线电发射器和谐振电路。
2 滤波电路中的应用
通过调节电感元件的感抗来滤除电路中的杂波和干扰信号。
3 调谐电路中的应用
通过改变电感值来调整电路的频率响应，实现对特定频段的选择放大或滤波。
电容和电感元件的结合应用
1
LC振荡电路
通过电容和电感的交互作用，在电路中产生稳定的振荡信号，例如射频发射器。
2
LCR谐振电路
利用电容、电感和电阻的相互作用来实现对特定频率的选择性放大或滤波。
3
电源滤波电路
通过电容和电感组成的滤波电路，去除电源信号中的高频噪声和波动。
电容元件与电感元件课件
铁芯电感
电感量大，损耗较小，常 用于低频电路中。
变压器
由两个绕组组成，一个作 为原边，一个作为副边， 可以改变电压或电流的幅 度和相位。
电感元件的应用领域
电源滤波
用于抑制电源中的电磁 干扰，提高电源的稳定
性。
振荡电路
用于产生高频振荡信号 。
匹配网络
用于阻抗匹配和信号传 输。
磁性传感器
用于测量磁场和磁性材 料的磁特性。
匹配网络
电容和电感用于阻抗匹配，使信号有 效传输。
滤波器
电容和电感组合，滤除不需要的频率 成分，保留所需频率。
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电容元件与电感元件 课件
contents
目录
• 电容元件概述 • 电感元件概述 • 电容元件与电感元件的特性比较 • 电容元件与电感元件的选用原则 • 电容元件与电感元件的实际应用案例
01
电容元件概述
电容元件的定义与工作原理
总结词
电容元件是电子设备中常用的被动元件之一，它由两个平行电极和绝缘介质构 成，能够存储电荷。
考虑元件的稳定性与可靠性
稳定性
选择稳定性好的电容元件，以确保电 路性能的稳定。
可靠性
选择质量可靠、寿命长的电容元件， 以提高整个电路的可靠性。
成本与性能的综合考虑
性能优先
在满足性能要求的前提下，尽量选择成本较低的电容元件。
性价比
综合考虑性能和成本，选择性价比最优的电容元件。
05
电容元件与电感元件的 实际应用案例
振动敏感性更高。
04
电容元件与电感元件的 选用原则
根据电路需求选择合适的元件
滤波电容的选择
根据滤波电路的要求，选 择适当的电容类型和容量 ，以达到良好的滤波效果 。
《电容以及电感》课件
电感的应用场景和实例
滤波
电感常用于滤波电路中，如电 源滤波器和信号滤波器。
振荡
电感与电容配合使用，可构成 LC振荡电路，用于产生特定频 率的信号。
磁屏蔽
大电流的导线绕在铁氧体磁芯 上，可构成磁屏蔽，用于减小 磁场对周围电子设备的干扰。
传感器
利用电感的磁路和电路特性， 可制成位移、速度、加速度等
传感器。
。
信号处理
电容和电感在信号处理中起到关键 作用，能够实现信号的过滤、耦合 和转换等功能。
电路稳定性
电容和电感在电路中起到稳定电流 的作用，有助于提高电路的可靠性 和稳定性。
电容和电感的发展趋势和未来展望
微型化
随着电子技术的不断发展，电容和电感元件正朝着微型化 、高密度集成方向发展，以满足现代电子产品对小型化和 轻量化的需电源滤波电 路中，滤除交流成分，保 持直流输出平稳。
高频信号处理
陶瓷电容和云母电容用于 高频信号处理电路中，如 调频收音机和电视机的信 号处理。
耦合
电容用于信号耦合，将信 号从一个电路传输到另一 个电路，如音频信号的传 输。
03 电感的工作原理和应用
电感的磁路和电路特性
02 电容的工作原理和应用
电容的充电和放电过程
充电过程
当直流电压加在电容两端时，电容开 始充电，正电荷在电场力的作用下向 电容的一极移动，负电荷向另一极移 动，在极板上形成电荷积累。
放电过程
当充电后的电容两端接上负载电阻时 ，电容开始放电，电荷通过负载电阻 释放，电流逐渐减小，最终电容内的 电荷完全释放。
在RC振荡器中，通过改变电容的容量或电阻的阻值，可以调节振荡器的 输出频率。在LC振荡器中，通过改变电感的量或电容的容量，也可以调
J__《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第一章教案概述：本教案旨在为学生提供电工电子技术的基本概念、原理和应用。
通过本章的学习，学生将掌握电路的基本组成、电路定律和分析方法。
教学目标：1. 了解电路的基本概念和组成；2. 掌握电路定律和分析方法；3. 能够分析和解决简单的电路问题。
教学内容：1. 电路的基本概念和组成电路的定义电路的元件电路的类型2. 电路定律欧姆定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律3. 电路分析方法串联电路分析并联电路分析混联电路分析教学步骤：1. 导入：通过实例引入电路的概念，激发学生的兴趣。
2. 讲解：介绍电路的基本概念和组成，解释电路定律和分析方法。
3. 演示：通过示例电路图，演示电路定律的应用和电路分析的过程。
4. 练习：学生分组进行电路实验，运用所学的电路定律和分析方法解决问题。
5. 总结：回顾本节课的内容，强调重点和难点。
教学评价：1. 学生能够准确地描述电路的基本概念和组成；2. 学生能够应用电路定律进行电路分析；3. 学生能够解决简单的电路问题。
教学资源：1. 电路图和实验设备；2. 电路定律和分析方法的教材或课件；3. 练习题和解答。
扩展活动：1. 组织学生进行电路设计比赛，提高学生的实际应用能力；2. 邀请相关行业的专业人士进行讲座，拓宽学生的知识视野。
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第二章教案概述：本教案主要介绍电子元件的基本原理和特性，包括电阻、电容和电感。
通过本章的学习，学生将能够理解电子元件的工作原理，并掌握它们的符号和特性。
教学目标：1. 了解电阻、电容和电感的基本原理；2. 掌握电子元件的符号和特性；3. 能够分析和解决与电子元件相关的问题。
教学内容：1. 电阻电阻的定义和符号电阻的计算和单位电阻的特性2. 电容电容的定义和符号电容的计算和单位电容的特性3. 电感电感的定义和符号电感的计算和单位电感的特性教学步骤：1. 导入：通过日常生活中的例子引入电子元件的概念。
电工基础课程教学课件——电感元件与电容元件
1pF 1012 F
3.1.2 电容元件的u—i关系
根据电流的定义， i dq 及q=Cu dt
关联参考方向下 i C du dt
电流与该时刻电压的变化率成正比。 若电压不变， i=0。电容相当与开路（隔直流作 用）
3.1.3 电容元件的储能（一）
在电压和电流关联的参考方向下, 电容元件吸收
－ －q
＋ ＋q
u3 C3
－
－ －q
＋
＋q
u
C －q
－
(a)
(b)
图3.4
3.2.2 电容器的串联（二）
q C1u1 C2u2 C3u3
u
u1
u2
u3
q C1
q C2
q C3
1 q(
C1
1 C2
1 )
C3
u q C
1 1 1 1 C C1 C2 C3
u1
: u2
: u3
q C1
:
q C2
wC
C
u(t2 ) udu
u(t1 )
1 2
Cu
2
(t2
)
1 2
Cu
2
(t1
)
wC (t2 ) wC (t1)
例３.１（一）
图3.2（a）所示电路中, 电容C＝0.5μF, 电压u的
波形图如图3.2（b）所示。求电容电流i, 并绘出 其波形。
＋ i
u －
(a)
u/V
i/A
10
5
C
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 t / s － 10
q1 C1u, q2 C2u, q3 C3u q1 : q2 : q3 C1 : C2 : C3 q q1 q2 q3 C1u C2u C3u (C1 C2 C3)u C C1 C2 C3
电工技术基础第三章第一节 电容C元件和电感L元件
电压为零，电感L元件可用“短路线”等效替代。
第一篇 电路分析 二、电感元件L
3.电感元件的伏安特性
u(t) L di dt
i(t) i(0) 1
t
ud
L0
表明： 电感L中的电流i除与0到 t 的端电压 u 值有关外，
还与 t＝0 时电感元件上初始电流值 i(0)有关，电感元 件也是一个“记忆”元件。
第一篇 电路分析 一、电容元件C
4. 电容元件的功率与电能
瞬时功率： p(t) ui Cu du
dt
电能：从0到 t 时间内，电容元件吸收的电能为
t
w(t) pd 0
t
Cu
du
d
C
u (t )
udu
0 d
u(0)
1 Cu2 (t) 1 Cu2 (0)
2
2
表明：任意时刻电容元件的储能w总是大于或等于零，
因此，电容元件属于无源元件。
第一篇 电路分析 二、电感元件L
1. 电感元件的基本概念 实际电感器通常是由导线绕制在磁性材料上的线
圈构成。当线圈中流过电流时，其周围便产生磁场， 电能转化为磁场能，以磁场的形式存在。
第一篇 电路分析
2.电感元件的定义
二、电感元件L
特性曲线在 - i 平面上任意时刻 t 都是过原点
第一篇 电路分析 一、电容元件C
1. 电容元件的基本概念
电容元件结构
电容元件充电
电路分析中的电容元件是表征储存电场能这一物 理特征的电路模型。
第一篇 电路分析 一、电容元件C
电路分析中的电容元件是表征储存电场能这一物 理特征的电路模型。
2.电容元件的定义
电容元件由电容电荷q与电容端电压u的正比关系 来定义，即
电工与电子技术基础课件第三章正弦交流电
_
正弦交流电的优越性：
正半周
便于传输；易于变换
便于运算；
有利于电器设备的运行；
.....
负半周
二、正弦交流电的产生
正弦交流电通常是由交流发电机产生的。图3-2a 所示是最简单的交流发电机的示意图。发电机由定子和 转子组成，定子上有N、S两个磁极。转子是一个能转 动的圆柱形铁心，在它上面缠绕着一匝线圈，线圈的两 端分别接在两个相互绝缘的铜环上，通过电刷A、B与 外电路接通。
1 F 106 F
1pF 1012 F
图3-17 电容器的图形符号
(2) 电容器的基本性质 实验现象1
1）图3-18a是将一个电容器和一个灯泡串联起来接在直流电 源上，这时灯泡亮了一下就逐渐变暗直至不亮了，电流表的指 针在动了一下之后又慢慢回到零位。 2）当电容器上的电压和外加电源电压相等时，充电就停止了， 此后再无电流通过电容器，即电容器具有隔直流的特性，直流 电流不能通过电容器。
1．电容器的基本知识 (1)电容器——是储存电荷的容器
组成：由两块相互平行、靠得很近而 又彼此绝缘的金属板构成。
电容元件的图形符号
电容量 C q
u 1）C是衡量电容器容纳电荷本领大小的物理量。 2）电容的SI单位为法［拉］, 符号为F; 1 F=1 C／V。
常采用微法（μF）和皮法（pF）作为其单位。
第一节 交流电的基本概念
一、交流电
交流电——是指大小和方向 都随时间作周期性的变化的
电动势、电压和电流的总称。
正弦交流电——接正弦规律 变化的交流电。
图3-1 电流波形图 a）稳恒直流 b）脉动直流
c）正弦波 d）方波
正弦量： 随时间按正弦规律做周期变化的量。
ui
电路电容和电感课件
电路电容和电感课件一、教学内容本节课主要围绕电路中的电容和电感进行讲解。
教学内容包括教材第十一章“电路的电学元件”中的第一节“电容”和第二节“电感”。
详细内容涉及电容和电感的定义、性质、单位、种类以及在实际电路中的应用。
二、教学目标1. 让学生理解电容和电感的基本概念，掌握它们的性质和计算方法。
2. 培养学生分析电路中电容和电感元件作用的能力，为后续学习滤波器、振荡器等电路打下基础。
3. 培养学生的实验操作能力，通过实践加深对电容和电感现象的理解。
三、教学难点与重点教学难点：电容和电感在电路中的作用及相互转换。
教学重点：电容和电感的计算方法，以及它们在实际电路中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：示波器、信号发生器、电容和电感元件、实验电路板。
2. 学具：计算器、笔记本、铅笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示一个简单的振荡电路，让学生观察电容和电感在电路中的作用。
2. 理论讲解：（1）电容的定义、性质、单位、种类。
（2）电感的定义、性质、单位、种类。
（3）电容和电感的计算方法。
3. 例题讲解：（1）计算一个给定电容的充放电时间常数。
（2）计算一个给定电感的自感系数。
4. 随堂练习：（1）分析一个含有电容和电感的电路，判断其稳定性。
（2）计算一个实际电路中的滤波器截止频率。
5. 实验操作：（1）搭建一个电容充放电电路，观察充放电过程。
（2）搭建一个电感自感电路，观察自感现象。
六、板书设计1. 电容和电感的基本概念、性质、单位、种类。
2. 电容和电感的计算方法。
3. 实验电路图及实验结果。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算一个电容器的电荷量和电压之间的关系。
（2）计算一个电感线圈的感应电动势和电流之间的关系。
（3）分析一个含有电容和电感的实际电路，给出其频率响应曲线。
2. 答案：（1）Q = CV（2）ε = L(dI/dt)（3）根据电路参数计算，画出频率响应曲线。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对电容和电感的基本概念掌握较好，但在分析实际电路时，部分学生存在困难。
J__《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第一章第一章：电工基础教学目标：1. 理解电路的基本概念，包括电路元件、电路的基本连接方式。
2. 掌握欧姆定律、基尔霍夫定律的应用。
3. 学习电阻、电容、电感的特性及其应用。
教学内容：1. 电路的基本概念：电路元件、电路的基本连接方式。
2. 欧姆定律与基尔霍夫定律：电流、电压、电阻的关系，电源的电压、电流关系。
3. 电阻、电容、电感的特性及其应用：阻值计算、电容的充放电过程、电感的特性。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解，结合实例分析。
2. 进行电路实验，让学生亲自操作，观察电路现象，加深对电路的理解。
3. 开展小组讨论，引导学生思考并解决实际问题。
教学资源：1. 多媒体课件、实验器材。
2. 参考教材、网络资源。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对电路基本概念的理解。
2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和问题解决能力。
3. 课后作业：巩固学生对电路知识的掌握。
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第二章第二章：电子元件教学目标：1. 熟悉常用电子元件的符号、特性和功能。
2. 掌握半导体器件（二极管、三极管）的工作原理和应用。
3. 学习集成电路的基本概念和应用。
教学内容：1. 常用电子元件：电阻、电容、电感、二极管、三极管等。
2. 半导体器件：二极管、三极管的工作原理，特性曲线。
3. 集成电路：基本概念、分类、应用。
教学方法：1. 使用多媒体课件讲解，结合实例分析。
2. 实验演示，让学生观察并理解电子元件的工作原理。
3. 小组讨论，引导学生分析并解决实际问题。
教学资源：1. 多媒体课件、实验器材。
2. 参考教材、网络资源。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对电子元件的认识。
2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和问题解决能力。
3. 课后作业：巩固学生对电子元件知识的掌握。
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第三章第三章：基本电路分析教学目标：1. 掌握串并联电路的特点和分析方法。
电工与电子技术(全套课件297P)
ppt课件
7
目 录 第四篇 数字电子技术
第十二章 数字电子技术基础 第一节 概述 第二节 基本逻辑运算和门电路 第三节 复合逻辑门电路 第四节 逻辑代数 本章小结 本章习题 试验实训十 集成“与非”门 电路的逻辑功能及应用实验 第十三章 时序和逻辑电路 第一节 触发器 第二节 计数器 第三节 寄存器 第四节 译码器和显示器 本章小结 本章习题 试验实训十一 计数、译码、 显示电路实验
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目 录 第四篇 数字电子技术
第十四章 数字电路的应用 第一节 逻辑电路的简单分析和综合应用的方法 第二节 触发器的应用 第三节 555集成定时器 第四节 数—模和模—数转换电路 第五节 数字电路综合实例——数字钟电路 本章小结 本章习题 试验实训十二 灯光控制电路实验
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第一篇 电工基础 第一章 直流电路
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目 录
第二篇 电工技术
第五章 电器及其用电技术 第一节 常用低压电器 第二节 电工测量 第三节 安全用电 本章小结 本章习题
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目 录 第三篇 模拟电子技术
第六章 半导体与二极管 第一节 半导体与二极管 第二节 二极管的单向导电 性 第三节 二极管的伏安特性 与主要参数 第四节 二极管的简单检测 本章小结 本章习题 试验实训五 练习使用示波器 第七章 整流电路、滤波电路及稳 压电路 第一节 整流电路 第二节 滤波电路 第三节 稳压电路与直流稳压电源 第四节 集成稳压电路 本章小结 本章习题 试验实训六 单相桥式整流电路实 验
I=
t
直流电流I与时间t的关系在I－t坐标系中为一条与时间轴平行的直线。 如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。对电路分析来说，一 种最为重要的变动电流是正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作 周期性变化，将之简称为交流(Alternating current)，记为AC或ac。交流电流 的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。对于交流电流，由于通过电路的电荷［量］ 一直在变化，只能取一个非常小的时间间隔Δt, 此时通过的电荷［量］为Δq， 则此时电流为： q 15 ppt i = 课件 T
《电感和电容》课件
《电感和电容》课件一、教学内容本节课选自《电路基础》第四章，主要涉及电感和电容的原理与应用。
详细内容包括：电感的定义、性质、单位及计算；电容的定义、性质、单位及计算；电感与电容在电路中的应用及相互影响。
二、教学目标1. 让学生掌握电感和电容的基本概念，了解它们的性质和计算方法。
2. 使学生了解电感与电容在电路中的作用，以及它们之间的相互影响。
3. 培养学生运用电感和电容解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点难点：电感与电容的计算方法，以及它们在电路中的应用。
重点：电感与电容的基本概念，性质及相互影响。
四、教具与学具准备教具：电感器、电容器、电路图示板、演示电路板。
学具：计算器、笔记本、教材。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过展示一个简单的LC振荡电路，让学生观察电路现象，引发学生对电感和电容的兴趣。
2. 理论讲解（15分钟）(1) 电感：介绍电感的定义、性质、单位及计算方法。
(2) 电容：介绍电容的定义、性质、单位及计算方法。
(3) 电感与电容的相互影响：讲解电感与电容在电路中的相互关系。
3. 例题讲解（15分钟）以LC振荡电路为例，讲解电感和电容的计算方法，以及它们在电路中的作用。
4. 随堂练习（10分钟）让学生根据所学知识，计算一个具体电路中的电感和电容值。
5. 互动环节（5分钟）学生提问，教师解答，巩固所学知识。
六、板书设计1. 电感的定义、性质、单位及计算公式。
2. 电容的定义、性质、单位及计算公式。
3. LC振荡电路图，标注电感与电容的位置。
七、作业设计1. 作业题目：(1) 解释电感和电容的概念，并说明它们的单位。
(2) 计算：一个电感为5mH的电感器，在频率为1kHz的交流电路中的感抗是多少？(3) 计算：一个电容为10nF的电容器，在频率为50Hz的交流电路中的容抗是多少？2. 答案：(1) 电感：电感器储存电能的能力；单位：亨利（H）。
电容：电容器储存电荷的能力；单位：法拉（F）。
电工技术基础第三章
§3-2 电容器的参数和种类
一、电容器的参数
1、额定工作电压 一般叫做耐压，它是指使电容器能长时间地稳定工作， 并且保证电介质性能良好的直流电压的数值。 必须保证电容器的额定工作电压不低于交流（工作） 电压的最大值。（交流电路，考虑交流电压的峰值。） 2、标称容量和允许误差 电容器上所标明的电容量的值叫做标称容量。 批量生产中，不可避免的，实际电容值与标称电容值 之间总是有一定误差。国家对不同的电容器，规定了不同 的误差范围，在此范围之内误差叫做允许误差。
q1 C1U ,
q2 C2U ,
q3 C3U
电容器组储存的总电量 q 等于各个电容器所带电量之和，即
q1 q2 q3 (C1 C2 C3 ) U
设并联电容器的总电容(等效电容)为 C ，由 q = CU ，得
C C1 C2 C3
即并联电容器的总电容等于各个电容器的电容之和。
【思考】
二、电容器的种类
按照电容量是否可变，可分为固定电容器和可 变电容器（包括半可变电容器）。
1、固定电容器：常用的介质有云母、陶瓷、金属氧化膜、纸 介质、铝电解质等等。 2、可变电容器：电容量在一定范围内可调节的电容器，常用 电介质有薄膜介质、云母等。
3、半可变电容器：又叫微调电容，在电路中常被用作补偿电 容。容量一般都只有几皮法到几十皮法。常用的电介质有瓷 介质、有机薄膜等。
uC q i C t t
需要说明的是，电路中的电流是由于电容器充、放电形 成的，并非电荷直接通过了介质。
电容充放电－注意事项
u C 0 （1）若电容两端加直流，充电完成后 iC C t
，电容器相当于开路，所以电容器具有隔直流的作 用。 （2）若将交变电压加在电容两端，则 电路中有交变的充放电流通过，即电容 具有通交流作用。
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第3章 电感元件与电容元件
3.2.2 电容器的串联（一）
＋ ＋ ＋q u1 C1 － －q ＋ ＋q u2 C2 － －q ＋ ＋q u3 C3 － －q ＋ ＋q u － －q C
第3章 电感元件与电容元件
第3章 电感元件与电容元件
3.1 电容元件 3.2 电容的串、 并联 3.3 电感元件
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第3章 电感元件与电容元件
目的与要求
1. 理解电容、电感元件上的u-i关系 2. 会分析电容器的串并联电路
1mH 10 3 H , 1H 10 6 H
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第3章 电感元件与电容元件
3.3.2 电感元件的u—i关系
＋
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图3.1 线性电容元件的图形符号
第3章 电感元件与电容元件
3.1.1 电容元件的基本概念（二）
2. 电容的SI单位为法［拉］, 符号为F; 1 F=1 C／V。常采用微法（μF）和皮法（pF）作为 其单位。
电流与该时刻电压的变化率成正比。
若电压不变， i=0。电容相当与开路（隔直流作 用）
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第3章 电感元件与电容元件
3.1.3 电容元件的储能（一）
在电压和电流关联的参考方向下, 电容元件吸收 du 的功率为
u ( t2 )
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第3章 电感元件与电容元件
例３.１（一）
图3.2（a）所示电路中, 电容C＝0.5μF, 电压u的 波形图如图3.2（b）所示。求电容电流i, 并绘出 其波形。
＋ u － i C 10 0 －10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 t / s u/ V 5 0 －5 1 23 4 5 6 7 8 9 t / s i/ A
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第3章 电感元件与电容元件
3.1电 容 元 件
3.1.1 电容元件的基本概念（一）
1. 电容元件是一个理想的二端元件, 它的图形
符号如图3.1所示。
i
q C u
(3.1)
＋q －q C u －
例３.１（五）
故电流
du 6 6 iC 0.5 10 10 10 5 A dt
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第3章 电感元件与电容元件
3.2 电容的串、 并联
3.2.1 电容器的并联（一）
du 10 0 10 10 6V / s dt 1 10 6
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第3章 电感元件与电容元件
例３.１（三）
由式(３.2)可得
du iC 0.5 10 6 10 10 6 5 A dt
i ＋ L u －
图 3.8 线性电感元件
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第3章 电感元件与电容元件
3.3.1 电感元件的基本概念（四）
电感SI单位为亨［利］, 符号为H; 1 H=1 Wb／ A。通常还用毫亨（mH）和微亨（μH）作为 其单位, 它们与亨的换算关系为
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第3章 电感元件与电容元件
例 3.2（三）
U 2 U 3 18V 1 1 U2 : U3 : 1: 2 C2 C3 U 2 6V ,U 3 12V
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第3章 电感元件与电容元件
例 3.3（二）
解（1） 将两只电容器并联使用时, 等效电容为
C C1 C2 4 12 16F
其耐压值为
U U M 1 150 V
（2） 将两只电容器串联使用时, 等效电容为
C1C2 4 12 C 3F C1 C2 4 12
p ui uC
dt
电容元件吸收的电能为
u(t ) du wc pd Cu d C udu t0 t0 u ( t0 ) dt 1 2 1 2 Cu (t ) Cu (t0 ) 2 2 t t
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(a)
(b)
(c)
图 3.2 例 3.1 图
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第3章 电感元件与电容元件
例３.１（二）
解 由电压u的波形, 应用电容元件的元件约 束关系, 可求出电流i。
当0≤t≤1μs, 电压u从０均匀上升到 10V, 其变 化率为
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图3.5 例3.2图
第3章 电感元件与电容元件
例 3.2（二）
解 Ｃ2与C3串联的等效电容为
C2C3 63 C23 2F C2 C3 6 3 C C1 C23 2 6 8F U1 U 18V
当 7μs≤t≤8μs时, 电压u由－10V均匀上升到
０, 其变化率为
du 0 ( 10) 6 10 10 V / s 6 dt 1 10
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第3章 电感元件与电容元件
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第3章 电感元件与电容元件
重点与难点
重点： （1）电容器的串并联电路 （2）电容、电感元件上的u-i关系 难点： （1）电容器串联使用时最大工作电压的 计算 （2）电容、电感元件上的u-i关系
第3章 电感元件与电容元件
3.3.1 电感元件的基本概念（二）
L ,L
A i ＋ u －
B i
图 3.7 线圈的磁通和磁链
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第3章 电感元件与电容元件
3.3.1 电感元件的基本概念（三）
＋ u － ＋q1 －q1 C1 ＋q2 －q2 C2 ＋q3 －q3 C3
＋ ＋q u － －q C
(a)
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(b)
图3.3
第3章 电感元件与电容元件
3.2.1 电容器的并联（二）
q1 C1u, q2 C2u, q3 C3u q1 : q2 : q3 C1 : C2 : C3 q q1 q2 q3 C1u C2u C3u (C1 C2 C3 )u C C1 C2 C3
第3章 电感元件与电容元件
3.3 电 感 元 件
3.3.1 电感元件的基本概念（一）
L N L
L
自感磁链
（３.６）
L
iL
称为电感元件的自感系数, 或电感系数, 简称电 感。
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第3章 电感元件与电容元件
例 3.3（三）
① 求取电量的限额
qM 1 C1U M 1 4 106 150 6 104 C qM 2 C2U M 2 12106 360 4.32103 C qM C1 u M 1 , C2u M 2
min 6 104 C
② 求工作电压
UM UM
qM 6 10 4 U M1 150 200 V 6 C2 1210 qM 6 10 4 200 V 6 C 3 10
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第3章 电感元件与电容元件
例 3.2（一）
电路如图3.5所示, 已知U=18V, C1=C2=6μF, C3=3μF。求等效电容C及各电容两端的电压U1, U2, U3。
＋ C2 U2 － F C1 ＋ U=18V U1 － F ＋ C3 U3 － F － b a ＋
第3章 电感元件与电容元件
例 3.3（一）
已知电容C1=4μF, 耐压值UM1=150V, 电容C2=12μF, 耐压值UM1=360V。
（1） 将两只电容器并联使用, 等效电容是多大？ 最大工作电压是多少？
（2） 将两只电容器串联使用, 等效电容是多大？
最大工作电压是多少？
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当1μs≤t≤3μs, 5μs≤t≤7μs及t≥8μs时，电压u为 常量, 其变化率为
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du 0 dt
第3章 电感元件与电容元件
例３.１（四）
故电流
du 6 6 iC 0.5 10 (10 10 ) 5 A dt
1F 10 F
6
1 pF 10 F
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12
第3章 电感元件与电容元件
3.1.2 电容元件的u—i关系
根据电流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定义，
dq i dt
及q=Cu
du 关联参考方向下 i C dt
u
－
(a)
电子发烧友 图3.4 电子技术论
(b)
第3章 电感元件与电容元件
3.2.2 电容器的串联（二）
q C1u1 C2u2 C3u3 q q q 1 1 1 u u1 u2 u3 q( ) C1 C2 C3 C1 C2 C3 q u C 1 1 1 1 C C1 C2 C3 q q q 1 1 1 u1 : u2 : u3 : : : : C1 C2 C3 C1 C2 C3 q qM CU M
第3章 电感元件与电容元件
3.1.3 电容元件的储能（二）
若选取t0为电压等于零的时刻, 即u(t0)=０
1 2 wC Cu (t ) 2
从时间t1到t2, 电容元件吸收的能量为
1 2 1 2 wC C udu Cu (t2 ) Cu (t1 ) u ( t1 ) 2 2 wC (t2 ) wC (t1 )