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文檔簡介

1、正版可修改PPT課件(中職)電工與電子技術(shù)第一章教學課件第一章 直流電路第一節(jié) 電路的組成第二節(jié) 電路的基本物理量第三節(jié) 電路的基本元件第四節(jié) 電阻的連接方式第五節(jié) 電功與電功率第六節(jié) 電容返回第一節(jié) 電路的組成 電流流過的回路叫做電路。在人們的日常生活和生產(chǎn)實踐中,電路無處不在。從電視機、電冰箱、計算機到自動化生產(chǎn)線,都體現(xiàn)了電路的存在。最簡單的電路由電源負載和導線、開關(guān)等元件組成。電路處處連通叫做通路。只有通路,電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。電路某一部分的兩端直接接通,使這部分的電壓變成零,叫做短路。 電路由電源、負載、連接導線和輔助設(shè)備四大部分組成。實際應(yīng)用的電路都

2、比較復(fù)雜,因此,為了便于分析電路的實質(zhì),通常用符號表示組成電路實際原件及其連接線,即畫成所謂電路圖。其中導線和輔助設(shè)備合稱為中間環(huán)節(jié)。 1.電源 電源是提供電能的設(shè)備。電源的功能是把非電能轉(zhuǎn)變成電能。例如,電池是把化學能轉(zhuǎn)變成電能;發(fā)電機是把機械能轉(zhuǎn)變成電能。由于非電能的種類很多,轉(zhuǎn)變成電能的方式也很多,所以,目前實用的電源類型也很多,最常用的電源是干電池、蓄電池和發(fā)電機等。下一頁返回第一節(jié) 電路的組成2.負載在電路中使用電能的各種設(shè)備統(tǒng)稱為負載。負載的功能是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问侥?。例,電爐把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?電動機把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,等等。通常使用的照明器具、家用電、機床等都可稱為負載。3.導

3、線 連接導線用來把電源、負載和其他輔助設(shè)備連接成一個閉合回路,起著傳輸電能的作用。 4.輔助設(shè)備 輔助設(shè)備是用來實現(xiàn)對電路的控制、分配、保護及測量等作用的。輔助設(shè)備包括各種開關(guān)、熔斷器及測量儀表等。 最簡單的電路實例是圖1一1所示的手電筒電路。為了便于對電路進行分析和計算,常把實際元件加以近似化、理想化,在一定條件下忽略其次要性質(zhì),用足以表征其主要特征的“模上一頁下一頁返回第一節(jié) 電路的組成型”來表示,即用理想元件來表示。例如,“電阻元件”就是電阻器、電烙鐵、電爐等實際電路元件的理想元件,稱為模型。因為在低頻電路中,這些實際元件所表現(xiàn)的主要特征是把電能轉(zhuǎn)化為熱能。用“電阻元件”這樣一個理想元件

4、來反映消耗電能的特征。同樣,在一定條件下,“電感元件”是線圈的理想元件,“電容元件”是電容器的理想元件。 圖1一2是圖1一1所示實際電路的電路模型。上一頁返回第二節(jié) 電路的基本物理量研究電路的基本規(guī)律,首先應(yīng)掌握電路中的基本物理量,電流、電壓和電功率。 一、電流 電流在實用上有兩個含義:第一,電流表示一種物理現(xiàn)象,即電荷有規(guī)則的運動就形成電流。第二,電流的大小用電流強度來表示,而電流強度是指在單位時間內(nèi)通過導體截面積的電荷量,其單位是安培(庫/秒),簡稱安,用大寫字母A表示。但電流強度多簡稱電流。所以電流又代表一個物理量,這是電流的第二個含義。 電流的真實方向和正方向是兩個不同的概念,不能混淆

5、。習慣上總是把正電荷運動的方向,作為電流的方向,這就是電流的實際方向或真實方向,它是客觀存在,不能任意選擇,在簡單電路中,電流的實際方向能通過電源或電壓的極性很容易地確定下來。下一頁返回第二節(jié) 電路的基本物理量 但是,在復(fù)雜直流電路中,某一段電路里的電流真實方向很難預(yù)先確定,在交流電路中,電流的大小和方向都是隨時間變化的。這時,為了分析和計算電路的需要,引入了電流參考方向的概念,參考方向又叫假定正方向,簡稱正方向。 所謂正方向,就是在一段電路里,在電流兩種可能的真實方向中,任意選擇一個作為參考方向(即假定正方向)。當實際的電流方向與假定的正方向相同時,電流是正值;當實際的電流方向與假定正方向相

6、反時,電流就是負值。 電流主要分為兩類:一類為大小和方向均不隨時間變化的電流為恒定電流,簡稱直流(簡寫DC),用大寫字母1表示。另一類為大小和方向均隨時間變化的電流為變化電流,用小寫字母i或i(t)表示。其中一個周期內(nèi)電流的平均值為零的變動電流稱為交變電流,簡稱交流(簡寫AC),也用i表示。上一頁下一頁返回第二節(jié) 電路的基本物理量 幾種常見的電流波形如圖1一3所示,圖1一3(a)為直流,圖1一3(b),(c)為交流。 在分析電路時,對復(fù)雜電路由于無法確定電流的實際方向,或電流的實際方向在不斷地變化,而引入了“參考方向”的概念。 參考方向是一個假想的電流方向。在分析電路前,需先任意規(guī)定未知電流的

7、參考方向,并用實線箭頭標于電路圖上,如圖1一4所示,圖中方框表示一般二端元件。特別注意:圖中實線箭頭和電流符號i缺一不可。 若計算結(jié)果(或已知)i0,則電流的實際方向與電流的參考方向一致;若i0時,該電壓的實際極性與所標的參考極性相同;當u 0,所標參考極性與實際極性相同。上一頁下一頁返回第二節(jié) 電路的基本物理量 (2)圖1一6(b),B點為高電位,因u=一12V 0,但圖中沒有標出參考極性。 當元件上的電流參考方向是從電壓的參考高電位指向參考低電位時,稱為關(guān)聯(lián)參考方向,反之稱為非關(guān)聯(lián)參考方向,如圖1一7所示。 三、電功率 在物理學中,用電功率表示消耗電能的快慢,電功率用尸表示,它的單位是Wa

8、tt,符號是W。電流在單位時間內(nèi)做的功叫做電功率。以燈泡為例,電功率越大,燈泡越亮。在電路分析中,通常用電流i與電壓u的乘積來描述功率。 在u、i關(guān)聯(lián)參考方向下,元件上吸收的功率定義為上一頁下一頁返回第二節(jié) 電路的基本物理量在u、i非關(guān)聯(lián)參考方向下,元件上吸收的功率為 不論u、i是否是關(guān)聯(lián)參考方向,若P0,則該元件吸收(或消耗)功率;若P0,則該元件發(fā)出(或供給)功率。 以上有關(guān)元件功率的討論同樣適用于一段電路。例1一2試求圖1一8電路中元件吸收的功率。解(1)圖1一8(a),所選u、i為關(guān)聯(lián)參考方向,元件吸收的功率此時元件吸收功率一12W,即發(fā)出的功率為12W。上一頁下一頁返回第二節(jié) 電路的

9、基本物理量(2)圖1一8(b),所選u、i為非關(guān)聯(lián)參考方向,元件吸收的功率此時元件吸收的功率為15W。(3)圖1一8(c),所選u、i為非關(guān)聯(lián)參考方向,元件吸收的功率此時元件發(fā)出的功率為8W。(4)圖1一8(d),所選u、i為關(guān)聯(lián)參考方向,元件吸收的功率此時元件吸收的功率為30W。上一頁下一頁返回第二節(jié) 電路的基本物理量 以上所涉及的電壓、電流和功率的單位都是國際單位制(SI)的主單位,在實際應(yīng)用中,還有輔助單位。輔助單位的部分常用詞頭見表1一1.上一頁返回第三節(jié) 電路的基本元件一、電阻 1.電阻和電阻元件 導體對電流的阻礙作用就叫該導體的電阻。在物理學中,用電阻( resistance)來表

10、示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體,電阻一般不同,電阻是導體本身的一種性質(zhì)。導體的電阻通常用字母R表示,電阻的單位是歐姆(ohm ),簡稱歐,符號是。比較大的單位有千歐(k )、兆歐(M )(兆=百萬,即100萬)。 電阻器簡稱電阻( Resistor,通常用“R”表示)是所有電子電路中使用最多的元件。電阻的主要物理特征是變電能為熱能,也可說它是一個耗能元件,電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻在電路中通常起分壓分流的作用,對信號來說,交流與直流信號都可以通過電阻。 電阻元件是對電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件的總稱,如電爐、白熾燈、電阻器等。 下一頁返回第三

11、節(jié) 電路的基本元件2.電導 表述導體導電性能的物理量。導體的電阻越小,電導就越大。電導是表征材料的導電能力的一個參數(shù),用符號G表示。電導的單位是西門子(S),簡稱西。3.電阻元件上電壓、電流關(guān)系1827年德國科學家歐姆總結(jié)出:施加于電阻元件上的電壓與通過它的電流成正比。圖1一9所示電路,u、i為關(guān)聯(lián)參考方向,其伏安關(guān)系為上一頁下一頁返回第三節(jié) 電路的基本元件若u、i為非關(guān)聯(lián)參考方向,則伏安關(guān)系為在任何時刻,兩端電壓與其電流的關(guān)系都服從歐姆定律的電阻元件稱為線性電阻元件。線性電阻元件的伏安特性是一條通過坐標原點的直線(R是常數(shù)),如圖1一10所示。非線性電阻元件的伏安特性是一條曲線,圖1一11所

12、示的曲線為二極管的伏安特性。對于接在電路a,b兩點間的電阻R而言,若R =0時,稱a,b兩點短路;若R時,稱a,b兩點開路。4.電阻元件上的功率若u,i為關(guān)聯(lián)參考方向,則電阻R上消耗的功率為上一頁下一頁返回第三節(jié) 電路的基本元件若u、i為非關(guān)聯(lián)參考方向,則可見,P0,說明電阻總是消耗(吸收)功率,而與其上的電流、電壓極性無關(guān)。 例1一3電路如圖1一9所示,已知電阻R吸收功率為3W,i=一1A。求電壓u及電阻R的值。 解由于u、i為關(guān)聯(lián)參考方向,由式(1 -8)可得所以,u的實際方向與參考方向相反。上一頁下一頁返回第三節(jié) 電路的基本元件二、電壓源 電壓源就是給定的電壓,隨著負載增大,電流增大,理

13、想狀態(tài)下電壓不變,實際會在傳送路徑上消耗,負載增大,消耗增多。電壓源是實際電源(如干電池、蓄電池等)的一種抽象。電壓源的內(nèi)阻相對負載阻抗很小,負載阻抗波動不會改變電壓高低。在電壓源回路中串聯(lián)電阻才有意義,并聯(lián)在電壓源的電阻因為它不能(改變負載的電流,也不能改變負載上的電壓,這個電阻在原理圖上是多余的,應(yīng)刪去。負載阻抗只有串聯(lián)在電壓源回路中才有意義,與內(nèi)阻是分壓關(guān)系。電壓源是一個理想元件,因為它能為外電路提供一定的能量,所以又叫有源元件。理想電壓源的端電壓與它的電流無關(guān),其電壓總保持為某一常數(shù)或為某一給定的時間函數(shù)。上一頁下一頁返回 本節(jié)內(nèi)容僅涉及直流電壓源(恒壓源),其端電壓用符號Us表示。電

14、壓源的圖形符號及其伏安特性曲線如圖1一12所示。其中,圖(a)中的“+”、“一”號是Us的極性,圖(b)中的長線表示“+”極性,短線表示“一”極性。 電壓源的連接如圖1一13所示。圖1一13電路進一步說明:無論電源是否有電流輸出,U = US,與1無關(guān);1的大小由US及外電路共同決定。 三、電流源 電流源也是實際電源(如光電池)的一種抽象。電流源給定的電流,此線路通電流為定值,與負載阻值沒有關(guān)系。電流源的內(nèi)阻相對負載阻抗很大,負載阻抗波動不會改變電流大小。在電流源回路中串聯(lián)電阻無意義,因為它不會改變負載的電流,也不會改變負載上的電壓。在原理圖上這類電阻應(yīng)簡化掉。負載阻抗只有并聯(lián)在電流源上才有意

15、義,與內(nèi)阻是分流關(guān)系。 第三節(jié) 電路的基本元件上一頁下一頁返回第三節(jié) 電路的基本元件由于內(nèi)阻等多方面的原因,理想電流源在真實世界是不存在的,但這樣一個模型對于電路分析是十分有價值的。實際上,如果一個電流源在電壓變化時,電流的動不明顯,我們通常就假定它是一個理想電流源。 本節(jié)內(nèi)容僅涉及直流電流源(恒流源),其輸出電流用符號Is表示。電流源的圖形符號及其伏安特性曲線如圖1一14所示。箭頭所指方向為Is的方向。 電流源具有凌口下兩個特點:上一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式實際電路中,常需要將多個電阻連接起來。一般分串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)。一、電阻的串聯(lián) 幾個電阻依次相連,使電流只有一條通路,稱為電阻的串聯(lián)。

16、 它是電流依次通過每一個組成元件的電路,所以串聯(lián)電路的基本特征是只有一條支路,如圖1一15所示。 電阻串聯(lián)電路的特點有:下一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式式(1一10)稱為分壓公式。由式可見,由于串聯(lián)電路中各電阻上的電流相等,所以電阻越大,分得的電壓也越大。例1 -4圖1一16所示電路為輸出電壓U2可調(diào)的電路。設(shè)輸人電壓U1= 24V , R1=R2 =0. 3k,Rp可調(diào)電阻(電位器)的調(diào)節(jié)范圍為05. 1 k,求輸出電壓認的調(diào)節(jié)范圍。上一頁下一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式 解R1、Rp、R2構(gòu)成串聯(lián)電路,當R,的滑動觸點滑到最下端時,磯最小,即當Rp的滑動觸頭滑到最上端時,U2最大,即U2=

17、所以,輸出電壓磯可在1. 26一22. 74V范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。 例1一5某萬用表的表頭內(nèi)阻Rg = 2k,滿量程偏轉(zhuǎn)電流(以下簡稱滿偏電流),Ig=50uA,現(xiàn)要構(gòu)成10V,250V的雙量程電壓表,如圖1一17所示,試求與表頭串聯(lián)的分壓電阻R1和R2。解表頭滿量程電壓為上一頁下一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式 在量程為250V時,電壓表的內(nèi)阻R = R2 + R1+ Rg = ( 4 800 + 198 + 2 ) k = 5 000k =5 M。由此可見,電壓表的內(nèi)阻很大。顯然電壓表內(nèi)阻越大,電壓表并聯(lián)測量時,對電路影響越小,測量結(jié)果越準確。上一頁下一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式 二、電阻的并

18、聯(lián) 并聯(lián)電路是指在電路中,所有電阻(或其他電子元件)的輸人端和輸出端分別被連接在一起。不會受其他元件影響,幾個電阻的一端連在一點,另一端也連在一點,使各電阻承受相同電壓。在并聯(lián)電路中,每一元件兩端的電壓U都是相同的,流過每一元件的電流In不同。 并聯(lián)的優(yōu)點:可將一個用電器獨立完成工作,適合于在馬路兩邊的路燈。 并聯(lián)的缺點:并聯(lián)電路各處電流加起來才等于總電流,由此可見,并聯(lián)電路中電流消耗大。 如圖1一18所示。 電阻并聯(lián)的特點有: (1)總電流等于各電阻中電流之和。若有n個電阻并聯(lián),即上一頁下一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式(2)各電阻兩端的電壓相等。(3)電路等效電阻(總電阻)的倒數(shù)等于各電阻倒

19、數(shù)之和。將式(1一11)兩邊同除以U,得對于兩個電阻的并聯(lián)電路,則有或簡寫為上一頁下一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式(4)各電阻分得的電流與電阻成反比。對于兩個電阻的并聯(lián)電路,則有 式(1一14)稱為分流公式。由式可見,由于并聯(lián)電路中各電阻兩端電壓相等,所以電阻越大,分得的電流越小。 并聯(lián)電路的特點:上一頁下一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式 由于并聯(lián)電路中,各電阻兩端電壓相等,所以,相同電壓的電燈、電爐、電動機等用電設(shè)備均并聯(lián)在電源兩端。在并聯(lián)電路中,某一用電負載改變時,對其他并聯(lián)的負載工作無影響。 例1一6某萬用表的表頭內(nèi)阻Rg=2k,滿偏電流Ig= 50uA,若要構(gòu)成量程為500mA的電流表,

20、如圖1一19所示,求分流電阻R1.解 要構(gòu)成能測量500mA的電流表,需要在表頭并聯(lián)分流電阻R1應(yīng)使500mA電流通過電路時,表頭剛好滿偏,則通過分流電阻R,的電流為分流電阻兩端的電壓等于表頭兩端的電壓,即上一頁下一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式分流電阻為在量程為500mA時,電流表的內(nèi)阻為 由此可見,電流表內(nèi)阻很小。顯然,電流表內(nèi)阻越小,電流表串聯(lián)測量時,對電路影響越小,測量結(jié)果就越準確。上一頁下一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式三、電阻的混聯(lián)電路里面有串聯(lián)也有并聯(lián)的就叫混聯(lián)電路?;炻?lián)電路的優(yōu)點是可以單獨使某個用電器工作或不工作?;炻?lián)電路的缺點是如果干路上有一個用電器損壞或斷路會導致整個電路無效。

21、例1 -7如圖1一20(a)所示,已知U=120V,R1=100,R2 =30,R3=10,R4 =50。試求:等效電阻RAB;電流I1、I2、,13;電壓U2. 解在分析混聯(lián)電路時,必須分清哪些電阻串聯(lián),哪些電阻并聯(lián),然后畫出等效電路,求出等效電阻。上一頁下一頁返回第四節(jié) 電阻的連接方式上一頁返回第五節(jié) 電功與電功率一、電功 水流可以做功,例如水流可以推動水輪機做功,電流也可以做功嗎?給小電動機通電,電動機轉(zhuǎn)起來,可以把祛碼提起。這個實驗表明:電流是可以做功的。這時,一方面電動機消耗電能,同時祛碼的機械能增加。所以,在電流通過電動機做功的過程中,電能轉(zhuǎn)化為機械能。電流不僅通過電動機時做功,通

22、過電燈、電爐等用電器時都要做功。 電流通過電爐時發(fā)熱,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電流通過電燈時,燈絲灼熱發(fā)光,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(俗稱熱能)和光能。 電流做功的時候,實際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程。電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。 電流通過負載所做的功稱為電功。電流通過負載做的電功的數(shù)學式為下一頁返回第五節(jié) 電功與電功率式中W-電功或電能(J); U-負載兩端電壓(V); I-流過負載的電流(A); t電流通過的時間(s)。二、電功率單位時間所做的電功稱為電功率,它是表示電流做功快慢的物理量,用字母P表示。式中W,t,U、I、R的單位分別為J,s,V,A,,電功率的單位為瓦特(W),

23、實用單位還有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等。上一頁下一頁返回第五節(jié) 電功與電功率 電功(電能)的單位常用千瓦時(kWh)表示,它表示功率為1kW的負載通電1小時所消耗的電能,俗稱1度電。三、電流的熱效應(yīng) 當電流通過電阻時,電流做功而消耗電能,產(chǎn)生了熱量,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。實踐證明,電流通過導體所產(chǎn)生的熱量和電流的平方,導體本身的電阻值以及電流通過的時間成正比,即式(1一17)確定的規(guī)律稱為焦耳一楞次定律。上一頁下一頁返回第五節(jié) 電功與電功率 四、電氣設(shè)備的額定值 電氣設(shè)備在額定電流、電壓、功率下工作時稱為額定工作狀態(tài)(滿載狀態(tài)),使用電氣設(shè)備時應(yīng)盡可能工作在額定狀態(tài);低于額定值的工作狀態(tài)

24、稱為輕載,這時效率降低,如負載是電動機,則將出力不足;高于額定工作狀態(tài)時稱為過載,由于過載時電流過大,導致電氣設(shè)備的壽命縮短或損壞。 為了保證電氣設(shè)備正常工作,規(guī)定了它們的額定電流IN ,額定電壓UN和額定功率PN。例如白熾燈上標有220V,100W,表示額定電壓為220V ,額定功率為100W,正常工作時,應(yīng)接在220V的電源上,消耗的功率為100W。該白熾燈的電阻 若接在380V的電源上,實際消耗的功率為 超過了白熾燈的額定值,因而很快會燒斷鎢絲;若接在110V的電源上,實際功率為這時白熾燈燈光微弱,工作狀況不正常。上一頁下一頁返回第五節(jié) 電功與電功率 實驗表明,用電器實際消耗的功率隨著加

25、在它兩端的電壓而改變,既然如此,我們就不能泛泛地說一個用電器的功率是多大,而要指明電壓。用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓,用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率。 例1一8某電阻器上標有1 W,100,求額定電流、電壓。 解電氣設(shè)備銘牌上標的電流、電壓、功率為額定值,有時只標出部分額定值,其他額定值可計算出來。 由式(1一17)求得額定電流、額定電壓分別為表示該電阻器兩端承受的最高電壓為10V上一頁下一頁返回第五節(jié) 電功與電功率 例1 -9某戶的用電設(shè)備有220V,40W熒光燈5盞,220V,100W電視機一臺,220V,800 W電阻爐一只。求總功率、總電流和一個月消耗的電能(每月按30天、

26、每日使用3h計算)。解總功率等于各用電設(shè)備功率之和,即熒光燈組、電視機、電阻爐的電流分別為上一頁下一頁返回第五節(jié) 電功與電功率因為各用電設(shè)備額定電壓都為220V,所以它們相互并聯(lián),總電流為或一月消耗的電能為上一頁返回第六節(jié) 電容 一、電容器和電容 電容器,顧名思義,是“裝電的容器”,是一種容納電荷的器件。英文名稱:capacitor,用字母C表示。電容是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之尸,廣泛應(yīng)用于隔直沫禺合,旁路,濾波,調(diào)諧回路,能量轉(zhuǎn)換,控制電路等方.面。符號如圖1一21(a)所示。 電容是表征電容器容納電荷的本領(lǐng)的物理量,非導電體具有下述性質(zhì):當非導電體的兩個相對表面保持某一電位差時(如在

27、電容器中),由于電荷移動的結(jié)果,能量便儲存在該非導電體之中,如圖1一21(b)所示。實驗證明,電極上帶的電荷量Q與電容器兩端的電壓U成正比,即式中C一比例常數(shù),也稱為電容量,簡稱電容。 下一頁返回第六節(jié) 電容上式還可寫成式中C一電容(F); Q一電極上帶的電荷(C); U-一兩極間的電壓(V)。電容表示電容器儲存電荷的能力。它是電容器的固有參數(shù)。它與極板面積成正比,與兩極板間距離成反比,同時與極板間的介質(zhì)有關(guān),而與電極上電荷和電壓無關(guān)。電容的單位為法拉(F)。法拉單位太大,實用單位有微法(wF)、皮法(pF)。上一頁下一頁返回第六節(jié) 電容二、電容器的種類和主要參數(shù) 電容器的種類很多,按結(jié)構(gòu)不同

28、,可分為固定、可變、半可變電容器;按介質(zhì)不同可分為紙質(zhì)、云母、陶瓷、滌綸、玻璃釉、電解電容器等。電解電容器有正負極,使用時正極接高電位,負極接低電位。 電容器的主要參數(shù)如下:電容器型號的命名方法,例如CD11,表示鋁電解電容器,CC1一1為圓片瓷介電容器。上一頁下一頁返回第六節(jié) 電容三、電容器的串聯(lián)和并聯(lián)1.電容器的串聯(lián)幾個電容器依次相連,只有一條通路的連接方式,稱為電容器的串聯(lián)。如圖1一22所示。電容器串聯(lián)時的特點有以下幾個。上一頁下一頁返回第六節(jié) 電容式(1一22)為電容器串聯(lián)時的分壓式。由式可見,由于串聯(lián)電容器上的電荷量Q相同,所以電容量越小,分得的電壓越大。上一頁下一頁返回第六節(jié) 電容

29、2.電容器的并聯(lián) 幾個電容器的一端連在一點,另一端也連在一點,使各電容器承受相同電壓,稱為電容器的并聯(lián),如圖1一23所示。電容器并聯(lián)時的特點有以下幾個。上一頁下一頁返回第六節(jié) 電容例1一10有兩只相同的電解電容器,外殼標有100wF,250V,求并聯(lián)和串聯(lián)時的等效電容和允許加的電壓。解(1)并聯(lián)時的等效電容為電容器并聯(lián)時,等效電容量大,所以工作中單個電容量不夠時,可采用并聯(lián)來增加電容量。外加電壓不能超過單個電容器的耐壓,即(2)串聯(lián)時的等效電容量為上一頁下一頁返回第六節(jié) 電容電容器串聯(lián)時,等效電容量比單個電容量小。因為兩只電容器相同,它們的分壓也相同,所以允許外加電壓為工作中單個電容器的耐壓值

30、不夠時,可用電容器串聯(lián)來提高耐壓值。四、電容器的充電和放電1.電容器的充電如圖1一24所示,在開關(guān)未接通前,電容器兩端電壓為零,用uC(0_)=0表示。當開關(guān)S合向位置1瞬間,電源電壓U通過電阻R,向電容器C充電,在充電開始瞬間,電容器兩端電壓也為0,用uc(0+)=0表示。即uc(0_) =uc(0+),也就是說電容器兩端電壓不能突變,電容器在接人電源前后瞬間,uc是相等的,所以,這時的電容器相當于短路。上一頁下一頁返回第六節(jié) 電容在充電開始瞬間,因電容器上電荷為零,兩端電壓uc = 0,這時充電電流ii最大, 隨著充電進行,電容器兩極上電荷不斷積累,uc逐漸升高,ii隨之減小。當uc=U時

31、,充電電流i1=0,充電過程結(jié)束,電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。充電過程的uc和i1按指數(shù)規(guī)律變化,如圖1-25所示。電容器充電時,吸收電源能量,在電容器中儲存電場能。可以證明儲存的電場能Wc與電容C、電容器兩端電壓uc的關(guān)系為2.電容器的放電電容器充電后,把開關(guān)S迅速接至位置“2,電容器C上的電壓uc經(jīng)R:放電。剛放電時,電容器兩端的電壓最高,uc = U,放電電流i2也最上一頁下一頁返回第六節(jié) 電容大 方向與i1相反。隨著放電進行,兩極上的電荷不斷減少,uc逐漸下降,i2隨之減小。當uc = 0時,放電電流l2也為0,放電過程結(jié)束,電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。放電過程的uc和l2變化曲線如圖1一26所示,按指數(shù)規(guī)律變化。 電容器

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