电工学习网

 找回密码
 立即注册

线性电容的电压电流关系及区别

2015-3-2 16:24| 编辑:电工学习网| 查看: 6958| 评论: 0

    电容元件是实际电路中储存电场能量这一物理性质的科学抽象,在仅是实际电容器,凡是带电导体与电介质存在的场合,都可以用电容元件来描述储存电场能量的物理现象。同电阻一样,通常用符号C表示电容元件,C表示电容元件的参数(电容量)。电容量是常数的电容器称为线性电容。
    在电容元件两端电压u的参考方向给定时,若以q表示参考正电位极板上的电荷量,则电容元件的电荷量与电压之间满足
    q=Cu
    C表示电容元件的电容,当电容元件是线性元件时,C不随u和q改变,称为线性电容。可见,线性电容元件的定义式为
    C= q/u
    当q的单位为C,u的单位为V时,由上式得电容C的单位为法[拉](F),实际电容的电容量往往比1F小得多,因此实际使用中还经常使用微法(μF)、皮法(Pf)。
    由以上讨论可知,以u为横坐标,q为纵坐标构成的q-u平面,可以用来定义二端电容元件。线性电容元件在q-u平面上的特性曲线是一条经过原点的直线。
    线性电容元件的电压电流关系
    设电压、电流为时间函数,现在求其电压、电流关系。当极板间的电压变化时,极板上的电荷也随之变化,于是在电容元件中产生了电流。此电流可由下式求得
    I=dq/dt =C(du/dt)
    上式表明,电流的大小与方向取决于电压对时间的变化率。电压增高时,du/dt〉0,则dq/dt〉0,i〉0,极板上电荷增加,电容器充电;电压降低时,du/dt〈0,则dq/dt〈0,i〈0,极板上电荷减少,电容器反向放电。当电压不随时间变化时,du/dt=0,则I=0,这时电容元件的电流等于零,相当于开路。故电容元件有隔断直流的作用。
    线性电容元件的储能特性
    电容元件不产生能量,也不消耗能量是一个储能元件。
    线性电容和非线性电容的区别
    若电容元件的库伏特性为一条通过坐标原点的直线,如图(b)所示,则称为线性电容元件。线性电容元件的电容C为一常量,与电压u和电流i无关,其电路符号如图(a)所示。

  若电容元件的库伏特性为一条通过坐标原点某种形状的曲线,如图(c)所示,则称为非线性电容元件。非线性电容元件的电容C不为一常量,与电压u和电流i有关,其电路符号如图(d)所示。

看过《线性电容的电压电流关系及区别》的人还看了以下文章:

发表评论

最新评论

  • 电容器的容量大小与什么有关?为什么?
  • 什么是X电容Y电容相信多数电工都不知道
  • 一句话说透电容滤波原理
  • 你真的了解电容吗?电容都有哪些功能?电容
  • 新手电工不得不知的电力电容知识
  • 电力电容器的结构
热点文章

电工学习网 ( )

GMT+8, 2021-7-27 23:31

Powered by © 2011-2021 www.diangon.com 版权所有 免责声明 不良信息举报

技术驱动未来! 电工学习网—专业电工基础知识电工技术学习网站。

栏目导航: 工控家园 | 三菱plc | 西门子plc | 欧姆龙plc | plc视频教程

返回顶部