当前课程知识点：电工电子技术 > 1 电路的基本定律与分析方法 > 1.1 电路的基本概念 > 6-理想电阻、电感、电容元件
大家好
今天我们来学习理想电阻电感电容元件
对于电阻电感电容
相信大家在中学中都有接触
其中电阻是最常见的电子元器件
那么它在电子产品中应用最为广泛
一般会在整个电子组件中占35%到50%
它之所以称之为叫电阻
是因为它对电流起阻碍作用
电阻的单位通常是Ω、KΩ和MΩ
这是一些常见的电阻
对于电感来说
主要用于对交流信号的隔离滤波等等
为什么称之为叫电感
是因为它具有电磁感应的物理性质
电感的单位一般是 H、mH和μH
那么这些是常见的电感
对于电容来说
它主要用于电路中隔直通交、耦合和滤波等等
电容可以进行电荷的容纳
所以我们称之为叫电容
这是一些常用的电容
电流的单位一般取F、nF和pF
那么首先我们来看一下电阻元件
我们先来分析一下电阻元件上电压电流的关系
对于电阻大家非常熟悉
当电阻上电流和电压取关联参考方向时
它的电压电流关系写成U=I*R，那么电阻
又区分为线性电阻和非线性电阻
它们的区别在于它们的电压和电流关系是否是常数
电阻我们知道是耗能元件
它的能量表示是由功率得到的
这些是大家非常熟悉的一些概念
对于电感来说
我们来着重的学习一下
线圈就是一个非常典型的电杆
当有电流通过线圈时
线圈中会有磁通
那么如果线圈的扎数是N我们把N乘φ称为叫磁链
而我们电感则表示是单位电流产生的磁链
它表征的是线圈产生磁通的能力
如果我们的电流I是发生变化的
这时在电杆上会产生感应电动势感应电动势E
表示成这个式子
那么感应电动势它的方向是和电流方向保持一致的
而且和磁通φ的方向是符合右手螺旋法则
由此我们可以得到对于电感
这个原件它的电压电流关系是U等于-e
也就是等于Ldi/dt 换句话说
电杆上的电压是电流的倒数
那么电感上的电流则是它上面电压的积分
我们说当电流是直流的情况下
电流的变化为零
这个时候电感上的电压也自然为零了
那么这就是说为什么在直流电路中电感相当于短路
但是有一点大家需要注意
在直流电路中
虽然电感相当于短路
但是电杆中仍然存在电流
这一点一 定要注意
好
那么我们再来看电感的能量
电感它是储能元件
它存储的是磁场能磁场能可以表示成这个式子
1/2 Li^2
这是它的一个推导过程
那么我们可以看到
对于电感来说
它的磁场能是与它的电流平方成正比的
好
我们有一个问题
电杆中它的电流是直流的时候
它存储的磁场能是否为零呢
当然这个答案是否定的
因为我们刚才说了在直流电路中电感的电流
并不为零
我们如果令直流电路中的电流为I的话
它的能量表示成1/2 Li^2
好
有了电感我们再来看一下电容元件
对于电容我们说是单位电压下存储的电荷
我们表示乘C等于Q比U电容又分为无极性
电容和有极性电容
那么电容上的电压电流关系就非常容易得到了
我们来看
i=dq/dt我们把这个式子带进来得到
i=Cdq/dt那么同样可以得到U等于
C分之一对i积分
好
那么如果在直流的情况下
电压没有变化的时候
电容上的电流是为零的
这个时候我们说在直流电路中
电容相当于断路同样直流电路中电容的电压
并不为零
那么我们来看一下电流上的能量
我们说电容也是储能元件
而且它存储的是电厂能
这是它的能量表达式
等于1/2 CU^2
那么同样我们提出这样的问题
电容中的电压是直流的时候
它存储的电场能量是否为零
结论是否定的
因为我们刚才说了直流电路中电容的电压并不为零
因此它存储的电场能可以表示成这个形式
好了
下面我们来做一个小结
我们分别针对电阻电感和电容分析了它的电压
电流关系以及能量
对于电阻来说
它的电压电流关系就是欧姆定律
它是一个耗能元件
而对于电感来说
它的电压和电流是微分关系
它是一个储能元件
存储的是磁场能
而对于电容来说
它的电流和电压是微分关系
它也是一个储能元件
它存储的是电场能
那么以上就是我们这节课的内容
谢谢大家
-1.1 电路的基本概念
-1.2 基尔霍夫定律
-1.3 电路的分析方法
--9-支路电流法
--10-节点电压法
--12-叠加原理
--14-电位的计算
-1 电路的基本定律与分析方法
-2.1 换路定则及初始值的确定
-2.2 RC电路的暂态过程
-2.3 一阶线性电路暂态分析的三要素法
-2.4 RL电路的暂态过程
-2.5 一阶电路的脉冲响应
-2 电路的暂态分析
-3.1 正弦交流电的基本概念
-3.2 单一参数的正弦交流电路
-3.3 简单正弦交流电路的分析
-3.4 电路的谐振
-3 交流电路
-4.1 三相电源
--36-三相电源
-4.2 三相电路中负载的连接
-4.3 三相电路的功率
-4.4 安全用电技术
-4 三相电路
-5.1 半导体基础知识
-5.2 半导体二极管
-5.3 稳压二极管
--44-稳压二极管
-5.4 半导体三极管
-5.5 场效应管
--46-场效应管
-5.6 光电器件
--47-光电器件
-5 常用半导体器件
-6.1 基本放大电路的组成及工作原理
-6.2 基本放大电路的分析
--54-图解法
-6.3 常用基本放大电路的类型及特点
--6 基本放大电路--6.3 常用基本放大电路的类型及特点
-6.4 实用放大电路
-6 基本放大电路
-7.1 集成运算放大器
-7.2 放大电路中的负反馈
--61-反馈的概念
-7.3 集成运算放大器的线性应用
--7 集成运算放大器及其应用--7.3 集成运放的线性应用
-7.4 集成运算放大器的非线性应用
-7.5 集成运算放大器的应用举例
--7 集成运算放大器及其应用--7.5 集成运放的应用举例
-7 集成运算放大器及其应用
-8.1 整流电路
-8.2 滤波电路
-8.3 稳压电路
-8 半导体直流稳压电源
-9.1 数字电路概述
-9.2 逻辑代数与逻辑函数
--79-逻辑代数
-9.3 逻辑门电路
-9.4 组合逻辑电路的分析与设计
-9.5 常用的组合逻辑模块
--87-加法器
--88-编码器
--89-译码器
--90-显示译码器
-9.6 设计应用举例
-9 门电路与组合逻辑电路
-10.1 双稳态触发器
--93-RS触发器
-10.2 寄存器
-10.3 计数器
--97-异步计数器
--98-同步计数器
-10.4 中规模集成计数器组件及其应用
--10 触发器与时序逻辑电路--10.4 中规模集成计数器组件及其应用
-10 触发器与时序逻辑电路
