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电容电感计算公式
栏目:行业资讯 发布时间:2024-12-30
 图 9.非理想电容 阻抗 Rp 一般很大,它表示电介质的阻抗。阻抗 Rs 一般很小,这符合引线和极板电阻 以及由于工作条件产生的阻抗效应(例如信号频率)。 在实际中我们把与电容串联的电阻叫做等效串联电阻(ESR)。ESR 是电容器一个很重 要的特征,在电路设计中必须考虑。因此我们感兴趣的非理想电容模型如图示  让我们考虑图 3 所示的电路,电路中电容量为 C 的电容连接在时变电压源 v(t)上

  图 9.非理想电容 阻抗 Rp 一般很大,它表示电介质的阻抗。阻抗 Rs 一般很小,这符合引线和极板电阻 以及由于工作条件产生的阻抗效应(例如信号频率)。 在实际中我们把与电容串联的电阻叫做等效串联电阻(ESR)。ESR 是电容器一个很重 要的特征,在电路设计中必须考虑。因此我们感兴趣的非理想电容模型如图示

  让我们考虑图 3 所示的电路,电路中电容量为 C 的电容连接在时变电压源 v(t)上。

电容电感计算公式(图1)

  在下面电路中,电流源提供 i=10 exp(-2t) mA 的电流,计算每个电容上的电压和在时间 t=2sec 时每个电容上储存的能量。

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  常数 L 被称为电感的电感值,其单位是 H。在图 12 中,是与电感 L 有关的电路符号和相关 的电气变量。

  图 12.电感的电路符号 直流信号作用电感相当于短路。注意到电感中电流不能突变,因为那样要求电感两端的 电压趋于无穷大,那样 L 是无法承受的。当我们设计电感电路时,应该紧记这点,流过电感 的电流一定不能瞬间改变。 我们结合以前的方程式可知:

  电感串联或并联,可以求出等效电感。首先考虑电感的并联,图 15 所示。电感上的电压相 同。

  电感的串联类似于电阻的串联 电感中储存的能量是电感上瞬时功率的积分。假设在 t =∞的时候没有电流流过,那么在 t 时刻,电感中储存的能量为:

  我们通过引进两个新的无源线性元件:电容和电感来继续我们对线性电路的分析。 迄今学习的所有线性电阻电路的分析方法都适用于包含电容和电感的电路。 理想的电容和电感存储能量而不是像电阻那样消耗能量。

  在数字和模拟电子电路中电容都是一个基本元件。它是一个滤波器件和记忆元件。电 容是电场中的储能元件。

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  流入电容的电流为通过电容两极板的电量变化率 i = dq 。因此我们可以得到, dt

  比例常数 C 为电容器的电容值。它是电容器的几何参数-板间距(d)极板面积(A)的函数并由极板间电解质的介电常数(ε)决定。

  电容可以通过串联和并联的方式组合成一个等效电容。我们先考虑如图 5.所示的并联 电容组。注意所有的电容上的电压都是相同的电压 v 。

  如果电容极板间的电介质材料电阻率有限——与理想电容的无限的电阻率相比——那 么在电容器的两个极板间会有微小的电流流过。另外还有引线电阻和极板效应。

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  常数 i(0)表示的是在 t=0 的时候流过电感的电流(我们假设当 t-﹥∞的时候,i=0)

  因此流过电感的电流和经过电感的电压是相差 90 度的。这里电压超前电流 90 度。图 14 说 明了电感上电流和电压的大致图像。

  电容特性方程中存在时间参量,使得包含电容的电路有了新的令人激动的特性。注意对

  于直流(时间恒定)信号( dv = 0 )电容表现为开路( i = 0 )。还要注意电容的电压不会 dt

  图 1.电容的电路符号 电容的模型可看作如图 2 所示的被电介质隔离的两个导电金属板。 当电压 v 加在金属板间时,一个金属板上积聚q 电荷而另一个积聚-q 电荷。

  图 10.带串联电阻的非理想电容 典型的等效串联电阻值在 mΩ 到 Ω 之间。

  在直流电路中电容表现为开路 电容量 C 表示电容存储电荷的能力 电容的单位为法拉(F)。1 法拉=1 库仑/1 伏特 典型的电容值在mF(10-3F)到pF(10-12F)之间

  图 6.n 个电容串联 对回路应用 KVL 并有(1.7)式我们可以得到

  每个电容存储的能量是瞬时功率的积分。假设电容在 t = −∞ [ v(−∞) = 0 ]时没有电荷

  从这个电路中,我们可以看出,电压 V1 和 V2 都是 10 伏特,从而可知电容 C1 上的电压 为 0 伏特。

  1.用有限阻值的导线.线圈的匝效应在高频的时候变的很显著。 图 17 为非理想的电感模型

  图 17.不理想电感的电路模型 除了有阻性非理想的电感外,还有容性非理想电感。高频时尤其显著。除了额外说明,否则, 在我们的分析中忽略这些影响。 一个电感以磁场形式储存能量。 电流-电压的关系是:

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  积分中的常量 v(0)代表电容在 t = 0 时刻的电压值。v(0)的存在是电容具有存储特性的

  电感: 电感是一个在磁场中储存能量的线圈。 考虑一个长度为 l 的导线 所示的 A 区域。A 中的电流 i(t)按着图示方向

  通过推算我们能计算出串联电容间的电压分配原则。这里我们只考虑两个电容串联的情 况,如图 7 所示。

  我们知道在直流条件下电容表现为 开路(没有电流通过它)。因此相应的电路为

  从由 1kΩ 与 2kΩ 电阻组成的分压器中分得的电压 v 为 12 伏。因此电容中存储的能量

  因此通过电容的电流与电容上的电压相位差 90 度。电流超前电压 90 度。 电容的电压电流波形图如图 4 所示。电流超前电压 90 度。

  Xc 的单位为伏/安或欧姆,因此它表现出某些电阻特性。注意当频率ω → 0 Xc 的值将