(一)電容
(1)電容的最原始的大小說法是與相對面積成正比,與板間距離成反比,與板間介質有關。
計算表達式是
那麼,根據這個定義,我們又推出了電容的串聯和並聯公式,注意電容串聯並聯關係與電阻的串聯並聯是不一樣的。
(2)我們還可以從電量關係方面看看電容
可以看出,電容的另外一個說法,就是爲了讓兩版之間電壓產生1v,需要給電容兩端堆積多少電荷量
於是我們得到一個結論,電容的電壓與兩端的電荷成正比,即UC=Q/C
我們發現,電容的電壓電流不再成正比了,而是電壓與電荷成正比
好在電荷和電流還是有關係的,電荷是電流的積分
q=∫ idt或者i=dq/dt
這樣我們就找到電容上電壓電流的關係了
u=q/c=∫ idt/c或者i=dq/dt=cdu/dt
這樣,我們可以說,電容上電壓是電流的積分,電流是電壓的微分
(3)問題出來了,在電容電壓爲0 的時候,電流還一定爲0嗎?反過來,電流爲0 時候,電壓一定爲0 嗎?
不一定了
比如,一個電容,電壓是5v,電流爲0
看這個電路,開關s沒閉合之前,電容電流爲0 ,電壓5v
s閉合後,電流開始有了,流過R的電流在消耗着電容的電荷,於是電壓變小了,最後,電荷全部耗盡,電容的電壓電流都是0 了。
這個過程中的電容,有沒有像個電源?在這個過程中,電阻是不是消耗了電能?這個電能只能是電容給的,說明什麼?
這個現象說明,電容剛開始的時候是有能量的,最後被電阻消耗完了,就沒了
那麼電阻在這個過程中一共消耗了多少電能呢?這個是不是就是電容原來的儲能啊
說明電容的儲能等於二分之一的C與u方的積
u大和c大說明儲存的電荷多,能量就多
(二)電感
線圈流過電流,產生磁場(右手螺旋),這樣線圈中間就產生磁通,當電流變化時候,磁場也變化,磁通隨之而變化,於是,根據電磁感應,這個線圈將產生感應電動勢
這個感應電動勢是由於線圈自己流過的電流變化引起的,稱爲自感電動勢
整合中間環節,找到自感電動勢與電流的關係,
我們發現,電感上的電壓電流關係也不是線性的,電感的電壓電流關係也是微積分的關係,不過與電容是反的
這樣,一個電感,假設電壓爲0 ,電流爲I ,接到一個電阻上,電流通過電阻會逐漸變小,最後到0 ,這個過程中,電阻也消耗了功率
同樣地,把這個過程中電阻的功率積分,可以得到總的能量,這就是剛纔電感的儲能
W=1/2 L I²
我們總結下,電容兩端有電荷,就有電壓,儲能就是W=1/2 CU²
電感流過電流爲I,就有磁能,儲能就是W=1/2 L I²
(三)電容串聯
1/C=1/C1+1/C2
c=C1C2/(C1+C2)
(四)電容並聯
C=C1+C2
(五)3種電容:電解電容、瓷片電容、獨石/滌綸電容
電解電容:容量大,1uf起,最大6800uf,有正負極之分,反了會炸,和放炮一樣,有耐壓限制,過壓也炸
瓷片電容:體積小,容量小,從0.幾pf到幾十pf,耐壓高,基本不考慮耐壓的事,無極性
中間容量的就是獨石或滌綸了,無極性,有一定耐壓,一般幾百v
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