1.3 电阻元件、电感元件和电容元件(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（电子工业版）

1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.1 电阻元件 电阻元件一般是反映实际电路中的耗能元件。电路符号如图所示，文字符号用R表示。 当流过电阻的电流与其两端电压是关联方向时，如图（a）所示，根据欧姆定律有 R= u/i 当电流电压是非关联方向时，如图（b）所示，有 R=- u/i 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.1 电阻元件 在SI中，当电阻两端的电压为1伏，流过的电流为1安时，电阻为1欧[姆]（1Ω）。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.1 电阻元件 在关联方向下，当R是常数时，称为线性电阻，伏安特性是过原点的直线。当R不是常数，即电阻两端的电压与流过的电流不成正比关系时，伏安特性是曲线，称为非线性电阻。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.1 电阻元件 线性电阻元件的功率：在关联方向下，任何时刻元件吸收的功率为 p=ui=Ri2==Gu2 G称为电导，单位西[门子]（S）。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.2 电感元件 假设如图所示绕制线圈的导线无电阻，线圈有N匝，电流i在线圈内部产生的磁通Φ与线圈N匝都交链，则线圈的磁通链Ψ=NΦ。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.2 电感元件 在电路中一般用下图符号表示实际线圈（文字符号用L），称为电感元件。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.2 电感元件 当Φ和Ψ的参考方向与电流i参考方向满足右手螺旋定则时，有 L=Ψ/i 式中L称为自感或电感。当L是常数时，称电感为线性电感。 在SI中，磁通和磁通链的单位是韦[伯]（Wb），电感的单位是亨[利]（H）。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.2 电感元件 当电感元件两端电压和流过的电流在关联方向下，根据法拉第电磁感应定律u=dΨ/dt及式Ψ=Li，得 上式表明，任何时刻，线性电感元件的电压与该时刻电流的变化率成正比。当电流不随时间变化时（直流），电感电压为零，即电感元件对直流相当于短接。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.2 电感元件 电感元件电压电流在关联方向下，从0到τ时间内，它所吸收的电能为 式中，设i(0)=0。 由式可看出，L一定时，线圈吸收电能而转换成的磁场能量WL随着电流的增加而增加。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.3 电容元件 当两个导体被绝缘体分开，就有电容存在。导体叫作极板，绝缘材料叫电介质（绝缘体）。如图所示是其电路符号，文字符号是C。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.3 电容元件 当电源正、负极分别接到电容元件两电极上时，电容元件将被充电，两极板分别带上等量异性电荷，两极之间产生一定电压u。在图示电压参考方向时，极板上的正电荷q与电压u有关系q=Cu，即 式中C称为元件的电容。C是常数时，电容为线性电容。 在SI中，电容的单位是法[拉]（F）。通常用微法（μF）或皮法（pF）。 1.3.3 电容元件 当电容元件电压电流方向关联时，有 把式q=Cu代入上式，得 上式表明，当电压为直流电压时，电流为零，即电容对直流相当于开路。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 1.3.3 电容元件 电容元件电压电流在关联方向下，从0到τ的时间内电容元件所吸收的电能为 式中，设u(0)=0。 由式看出，当C一定时，电容储存的电场能量WC随电压的增加而增加。 1.3 电阻元件、电感元件和电容元件 $$