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电感电路分析(电路分析基础电容电感)

来源:www.haichao.net  时间:2023-02-03 01:50   点击:288  编辑:admin   手机版

1. 电路分析基础电容电感

电容与电感串联电路,判断电路是呈感性还是容性可用下列方法。

根据电容与电感串联电路电流相等的特点,谁的电压高,谁的电抗大,在求二者电压相量和时,由电压方向相反,由大的减去小,电压方向取大的方向,则电路的性质就是电压高所具有的性质。

如电容电压为100 v,电感电压为90v,相量和就是100-90=10(v),且电容电压大,该电容与电感串联电路呈电容性。

2. 电路的电容性与电感性

由于工业和民用电器中大部分为电感元件(如电机、变压器等),所以一般供电回路中的电流都是有有功电流(电器做功实际消耗的电流)与电感性无功电流组成的,其中电感性电流滞后于电压90度。当在回路中并联适当的电容后,电容也会产生电容性无功电流,这个电流超前于电压90度,能够与上述滞后电压90度的电感性电流互相抵消,使得回路中电流减少,更接近有功电流。

不过也要注意:不要让回路的电容电流正好等于电感电流,这将形成电流谐振,在电容与电感之间产生很大的谐振电流。一般来讲,都希望将电容电流稍微大于电感电流,以免回路负荷变化引起电感变化时,进入电流谐振范围

3. 电路分析基础电容电感计算

这种表示严格地说是错误的。电感是wL,电容是1/wc 。都没有虚数单位j。在公式中由于是向量表示U=jwL*I;其中U和I都是向量,根据电路原理可知U比I超前90度,电容则是落后90度。推导说明如下:i=√2Isin(wt+f)=Im[√2Ie^jwt]u=Ldi/dt,最后得出u=Im[√2jwLIe^jwt]通过变换把对正弦量在时域的微分变成频域中对相应向量的乘积。 即:U=jwLI电容类似。由于公式详细推导比较繁琐这里有好多数学符号无法表示出来详细内容请参看电路原理。

4. 电路原理电容电感

1、性质不同

(1)电感:能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。

(2)电阻:表示导体对电流阻碍作用的大小。电阻的单位是欧姆简称欧,符号是Ω。

(3)电容:是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。

2、作用不同

(1)电感:电感器在电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用,还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。

(2)电阻:电阻是描述导体导电性能的物理量,用R表示。

(3)电容:在直流电路中,电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏电荷的元件,也是最常用的电子元件之一。

3、特点不同

(1)电感:电感器对直流呈通路关态,如果不计电感线圈的电阻,那么直流电可以“畅通无阻”地通过电感器,对直流而言,线圈本身电阻很对直流的阻碍作用很小。当交流电通过电感线圈时电感器对交流电存在着阻碍作用,阻碍交流电的是电感线圈的感抗。

(2)电阻:正常金属有电阻,是因为载流子会受到散射而改变动量。散射的中心就是声子,缺陷,杂质原子等。有电流通过超导体时库伯对的定向移动不受阻碍,没有电阻。

(3)电容:电容器的容抗与频率、容量之间成反比。即分析容抗大小时就得联系信号的频率高低、容量大小。

5. 电路分析电感元件

电感元件的感抗值与电感量成正比,`

与频率成正比。

感抗=2πfL,如电感量是0.2亨利,频

率是100赫芝,则感抗等于125.6欧姆

6. 电路分析电容电感公式

  电容的储能公式 W=1/2CU²  电感的储能公式 W=1/2 L I²    电学物理量对电容的定义为:电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值,叫电容器的电容C。  由 C=Q/U 得 Q=CU。由电流定义得出 i=dq/dt=Cdu/dt因为u是变量,所以瞬时功率为p=ui=Cudu/dt.所做的总功为W=(pt在t从负无穷到t的范围取积分)。  即: w=(Cudu/dt*(dt)在之前说的范围内取积分).dt消掉变为w=(Cudu在u从负无穷到u(t)的范围内取积分)。  得出w=1/2C[u(t)²-u(负无穷时)²]=1/2Cu(t)² (式中u在时间为负无穷时是0)    当线圈与电源接通时,由于自感现象,电路中的电流 i 并不立刻由0变到稳定值 I,而要经过一段时间。这段时间内,电路中的电流在增大,因为有反方向的自感电动势存在,外电源 E 不仅要供给电路中产生焦耳热的能量,而且还要反抗自感电动势 EL 做功。下面我们计算在电路中建立电流 I 的过程中,电源所做的这部分额外的功。在时间 dt 内,电源反抗自感电动势所做的功为:  dA = - EL * i * dt    式中 i 为电流强度的瞬时值,    EL为: EL = - L * di / dt    因而 dA = L* i *di  在建立电流的整个过程中,电源反抗自感电动势所做的功为:    A = ∫ dA =∫ (0 I) L * i * di = 1/2 * L * I²  这部分功以能量的形式储存在线圈内。当切断电源后,它通过自感电动势作功全部释放出来。  即A=W=1/2 L I²

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