电容、电感
注意电容和电感的串并联关系
注意电容和电感的串并联关系电容和电感是电路中常见的元器件，它们在电路中起着非常重要的作用。
在电路设计和应用中，了解电容和电感的串并联关系是非常重要的。
首先，让我们来了解一下电容和电感的基本概念。
电容是一种可以存储电荷的元器件。
当两个带有电荷的导体之间存在电势差时，它们之间就会形成一个电场。
电容器就是利用电场将电荷存储起来的器件。
通常，电容的单位是法拉（F）。
电感是一种可以存储磁能的元器件。
当通电的导线形成一个线圈时，会在周围产生一个磁场。
电感器就是利用磁场将能量存储起来的器件。
通常，电感的单位是亨利（H）。
在电路中，电容和电感可以串联或并联连接。
首先，我们来看一下电容的串并联关系。
当电容器串联连接时，它们的电容值会减小。
如果有n个相同的电容器C串联连接，总的电容值CT可以用以下公式来计算：CT = 1 /（1/C1 + 1/C2 + ... + 1/Cn）这意味着当电容器串联连接时，总的电容值会小于任何一个单独电容器的电容值。
这是因为串联连接会增加电容器之间的等效距离，从而降低了电容值。
当电容器并联连接时，它们的电容值会增加。
如果有n个相同的电容器C并联连接，总的电容值CT可以用以下公式来计算：CT = C1 + C2 + ... + Cn这意味着当电容器并联连接时，总的电容值会等于所有电容器的电容值之和。
这是因为并联连接会使电容器之间的等效电场增加，从而提高了电容值。
接下来，我们来看一下电感的串并联关系。
当电感器串联连接时，它们的电感值会增加。
如果有n个相同的电感器L串联连接，总的电感值LT可以用以下公式来计算：LT = L1 + L2 + ... + Ln这意味着当电感器串联连接时，总的电感值会等于所有电感器的电感值之和。
串联连接会使电感器之间的等效磁场增加，从而提高了电感值。
当电感器并联连接时，它们的电感值会减小。
如果有n个相同的电感器L并联连接，总的电感值LT可以用以下公式来计算：1 / LT = 1 / L1 + 1 / L2 + ... + 1 / Ln这意味着当电感器并联连接时，总的电感值会小于任何一个单独电感器的电感值。
电路中的电感与电容的相互作用
电路中的电感与电容的相互作用在电路中，电感和电容是两个非常重要的元件，它们在电路中起到了相互作用的作用。
本文将详细介绍电路中电感和电容的特性、作用以及相互作用。
一、电感的特性与作用电感是一种能够储存磁能的元件，通常由线圈或绕组构成。
当电流通过电感时，会产生磁场，而当电流变化时，电感会产生电动势来阻碍电流的变化。
电感的作用主要有以下几个方面：1. 滤波器：电感可以用来构建滤波器，通过对特定频率的信号进行阻隔或通过，从而实现对电路中信号频率的调整和控制。
2. 阻抗元件：电感本身是一种阻抗元件，具有阻碍交流电流通过的特性。
在电路中，电感可以起到限制电流的作用，降低电路中的电流峰值。
3. 能量储存：电感能够储存磁场能量，当电流通过电感时，电感中存储的能量会逐渐增加，当电流减小或消失时，电感会释放能量。
二、电容的特性与作用电容是能够储存电荷的元件，通常由两个导体板之间隔绝的绝缘层组成。
当电压施加在电容上时，会在导体板之间产生电场，而电容的作用主要有以下几个方面：1. 信号耦合：电容可以用来进行信号的耦合，将一个电路的信号传递到另一个电路中。
通过电容的引入，两个电路之间可以实现信号的传递和交流。
2. 能量储存：电容能够储存电荷和电场能量。
当电压施加在电容上时，电容会储存电场能量，并在电源失去电压或变化时释放能量。
3. 频率器件：电容在电路中具有频率响应的特性，可以用来调节和控制电路中的信号频率。
三、电感与电容的相互作用在电路中，电感和电容之间存在着相互作用的关系。
当电流通过电感时，电感会阻碍电流的变化，从而导致电容器之间的电压发生变化。
而当电容器的电压发生变化时，会导致电流的变化，进而影响电感中的磁场。
这种相互作用被称为“电感与电容的相互耦合”。
电感和电容的相互耦合可以应用在许多电路中，例如振荡器和滤波器。
在振荡器中，电容和电感的相互作用导致电荷在电容器和电感之间的来回移动，产生振荡现象。
在滤波器中，通过电感与电容的组合，可以选择性地通过或阻塞不同频率的信号。
电感和电容的串联电路
05
电感和电容的串联电路 问题与解决方案
常见问题与故障排除
电压不匹配
在串联电路中，如果电感和电容的电压不匹配，会导致电路工作 异常。解决方案是选择电压匹配的电感和电容。
相位问题
电感和电容的相位不同，可能导致电路工作不稳定。解决方案是调 整电感和电容的相位，使其相互匹配。
电阻不匹配
串联电路中的电阻不匹配会导致电流分配不均，影响电路性能。解 决方案是调整电阻值，使电流分配均匀。
串联电路的阻抗特性
总阻抗
频率响应
电感和电容的串联电路的总阻抗等于 各元件阻抗的矢量和，即总阻抗等于 电感阻抗与电容阻抗的和。
在电感和电容的串联电路中，总阻抗 随频率的变化而变化，因此电路对不 同频率的信号具有不同的响应特性。
阻抗角
总阻抗的阻抗角等于各元件阻抗角的 矢量和，即总阻抗的阻抗角等于电感 阻抗角与电容阻抗角的和。
3. 开启电源，逐渐调节电 压，观察电流表和电压表 的读数变化。
2. 将电源、电感、电容和 测量仪表按照电路图正确 连接。
4. 记录不同电压下的电流 和电压数据，绘制曲线图。
实验结果与分析
实验结果
在电感和电容的串联电路中，随着电源电压的增加， 电流会逐渐增大，但当电压达到一定值时，电流不再 增加，呈现饱和状态。同时，电路中的总电压（电源 电压与元件上的电压降之和）会随着电流的增加而增 加。
串联电路的电压特性
电压相位差
在电感和电容的串联电路中，电 感元件上的电压与电流相位差为 90度，而电容元件上的电压与电
流相位差为-90度。
电压幅度
电感元件和电容元件上的电压幅 度与它们的电抗值成正比，因此 串联电路的总电压幅度等于各元
件电压幅度和电容元件对电压 变化的响应不同，因此串联电路 中的电压会呈现一定的变化规律。
电容,电感测量方法
电容,电感测量方法电容、电感测量方法1. 电容测量方法•直流电桥法：通过比较未知电容与已知电容，利用电桥平衡条件计算未知电容的值。
•交流电桥法：利用电桥平衡条件，在交流电路中测量未知电容的值。
•时域法：通过对输入电压的变化率进行测量，计算得到未知电容的值。
•频域法：利用输入信号的频率特性与输出信号的相位差或幅度变化来计算未知电容的值。
•LC振荡法：利用电容与电感串联组成谐振电路，通过谐振频率计算未知电容的值。
2. 电感测量方法•电桥法：通过比较未知电感与已知电感，利用电桥平衡条件计算未知电感的值。
•LC振荡法：利用电感与电容串联组成谐振电路，通过谐振频率计算未知电感的值。
•自感法：利用电感与电流之间的关系，测量未知电感的值。
•互感法：利用互感感应电势的大小与输入电流的关系，测量未知电感的值。
3. 通用测量方法•示波法：通过示波器观察电容或电感产生的波形，测量其特性参数。
•阻抗测量法：通过对电容或电感的等效电路阻抗进行测量，计算未知电容或电感的值。
•计算法：通过对电容或电感的参数进行计算，得到未知电容或电感的值。
•微调法：通过微调电容或电感的参数，使得电路处于特定状态，从而测量未知电容或电感的值。
以上仅为常见的电容、电感测量方法，不同方法适用于不同的测量需求和电路特性。
在实际应用时，需要根据具体情况选择合适的测量方法。
4. 电容测量方法详解直流电桥法•原理：通过调节已知电容与未知电容两侧的电桥比较电路，使电桥平衡，根据平衡条件计算未知电容的值。
•步骤：1.连接电桥电路，将未知电容与已知电容分别接到两个臂中，调节比较电桥以达到平衡状态。
2.根据平衡条件计算未知电容的值。
交流电桥法•原理：利用频率可变的交流信号对电容进行测量，根据电桥平衡条件计算未知电容的值。
•步骤：1.连接交流电桥电路，将未知电容与已知电容分别接到两个臂中，调节交流信号的频率以达到平衡状态。
2.根据平衡条件计算未知电容的值。
时域法•原理：通过测量电容充放电过程中电压的变化率，计算未知电容的值。
直流电路中的电阻电容和电感
直流电路中的电阻电容和电感直流电路中的电阻、电容和电感一、引言电阻、电容和电感是直流电路中常见的三种基本元件，它们在电路中起着重要的作用。
本文将详细介绍直流电路中电阻、电容和电感的特性和应用。
二、电阻电阻是指阻碍电流通过的物理量，单位为欧姆（Ω）。
在直流电路中，电阻对电流的变化非常稳定，线性关系明显。
1. 特性- 电阻产生的主要效应是消耗电能，通过电阻的电流与电压之间遵循欧姆定律：I = V/R。
- 不同材质的电阻具有不同的电阻值，例如金属导体常用的电阻材料有铜、银等。
- 电阻的温度系数是描述电阻随温度变化的特性，一般表示为ppm/℃，常见的电阻温度系数有正温度系数和负温度系数。
2. 应用- 电阻可用于限流和分压，例如电阻在电源前串联可实现限流保护。
- 电阻还可以用于电压调节和分压，通过串联电阻可以实现电压的稳定输出。
- 在电子电路中，电阻还可用于电压分配和电流检测。
三、电容电容是指存储电荷的能力，单位为法拉（F）。
在直流电路中，电容能够存储电荷，并且对电流的变化具有一定的延迟效应。
1. 特性- 电容器由两个带电极板之间的介质隔开，当施加电压时，正负电荷在两板之间积累，形成电场。
- 电容器的容量大小取决于两板之间的面积、板间距以及介质介电常数。
- 电容器的充放电过程与时间有关，充电过程中电容器内的电荷线性增加，而放电过程则是指数型减少。
2. 应用- 电容可用于直流电源的滤波，通过并联电容器实现对电源的干扰信号滤除。
- 电容还可以用于启动电机、存储能量等。
四、电感电感是指导体中所产生的自感感应，单位为亨利（H）。
在直流电路中，电感对电流的变化具有抵抗效应，并且能够存储磁能。
1. 特性- 电感通过阻碍电流的变化来储存磁能，并产生电动势抵抗电流的变化。
- 电感的大小取决于线圈的匝数、截面积以及磁导率。
- 电感的极性具有反向电压的特性，在电流变化快速的场合会产生自感电压。
2. 应用- 电感可用于直流电源的滤波，通过串联电感器实现对电源中的高频噪声滤除。
电容模拟电感
电容模拟电感
电容和电感是两种不同的电子元件，它们具有不同的电路特性。
电容是一种储存电能的元件，可以用来滤波、耦合、谐振等，它的电路符号通常是一个平行板电容器的形状，由两个金属板和绝缘材料组成。
而电感是一种储存磁能的元件，可以用来滤波、谐振等，它的电路符号通常是一个线圈的形状，由一个线圈和两个引脚组成。
虽然电容和电感的作用和用途不同，但是可以通过一些模拟电路来实现电容或电感的功能。
以下是一些常见的电容模拟电感的方法：
1、电容电感串联：将一个电容和一个电感串联在一起，可以形成一个类似于一个简单的RLC串联电路。
这个电路可以用来滤波、谐振等，其中电容和电感的值可以根据需要来选择。
2、电容电阻串联：将一个电容和一个电阻串联在一起，可以模拟一个简单的RC滤波电路。
这个电路可以用来滤波交流信号，并将信号衰减到所需的幅度。
3、电容并联：将多个电容并联在一起，可以形成一个类似于一个简单的LC并联电路。
这个电路可以用来滤波、耦合、谐振等，其中电容的值可以根据需要来选择。
4、电感并联：将多个电感并联在一起，可以模拟一个简单的LLC 并联电路。
这个电路可以用来滤波、谐振等，其中电感的值可以根据
需要来选择。
需要注意的是，虽然这些方法可以模拟电容或电感的功能，但它们的响应和性能可能会受到环境条件和温度变化等因素的影响，因此需要根据实际情况来选择合适的元件来实现所需的功能。
电容和电感并联的阻抗公式
电容和电感并联的阻抗公式
电容和电感是电路中常见的元件，在一些电路中，它们不仅会单独使用，还会同时并联使用。
那么，当电容和电感同时并联时，它们的阻抗计算公式是怎样的呢？
首先，需要了解的是，电容和电感的阻抗是互相独立的，即它们的阻抗值的大小与频率有关，但是相位角的符号相反。
具体地讲，电容器的阻抗大小与信号频率成反比，阻抗的相位角为负；而电感的阻抗大小与信号频率成正比，阻抗的相位角为正。
当电容和电感并联时，它们的总阻抗可以通过以下公式计算：
Z = 1 / (jωC - jωL)
其中，j代表虚数单位，ω代表角频率，C代表电容器容量，L代表电感器电感值。
我们可以将上述公式进行简化，得到：
Z = j(ωL - 1/ωC)
在这个公式中，我们可以看到，总阻抗的大小与频率有关，当频率很低时，电感器的阻抗比电容器的阻抗更大，总阻抗为负值；而当频率很高时，电容器的阻抗比电感器的阻抗更大，总阻抗为正值。
因此，当电容和电感并联时，其阻抗的大小和相位角会随着频率不同而发生变化。
在实际的电路设计中，需要根据具体所需，选择合
适的电容和电感相互配合，以达到所需的阻抗值。
同时，也需要根据实际电路的频率使用情况，进行适当的阻抗调节，以保证电路运行的稳定性和可靠性。
总之，电容和电感并联的阻抗计算公式非常重要，能够有效地指导电路设计和调试工作。
在实践中，需要根据具体情况进行阻抗计算和配合，以确保电路能够达到所需的性能和效果。
电感和电容的共振原理
电感和电容的共振原理共振是一个重要的物理现象，在电路中尤为常见。
电感和电容都是电路中常见的元件，它们之间存在共振现象，其原理涉及到电磁场和电荷等多个概念。
本文将介绍电感和电容的基本概念，深入探讨它们之间的共振原理。
一、电感的基本概念电感是指导电器件中的电流所激发的磁场所产生的电压。
当电流通过电感线圈时，会形成磁场，这个磁场会随着电流的变化而变化。
电感的大小与导线的长度、截面积、匝数以及导线材料等因素有关。
电感的基本单位是亨利（H），一亨利指的是当电流变化率为每秒1安培时，产生的感应电动势为1伏特的电感。
电感在电路中常用于频率的选择、滤波和变压等应用。
二、电容的基本概念电容是指导电器件中的电荷所产生的电压。
当两块导体板之间存在电介质时，就形成了电容。
电容的大小与导体板的面积、电介质的介电常数以及导体板间的距离有关。
电容的基本单位是法拉（F），一法拉指的是当两个导体板电压差为1伏特时，存储的电荷量为1库仑。
电容在电路中常用于储能、滤波和信号传输等应用。
三、电感和电容的共振原理电感和电容之间存在着共振现象。
当一个电路中同时存在电感和电容时，通过电路的交流信号将导致电感和电容之间的能量交互。
在一定的条件下，电感和电容之间的能量交互达到最大值，这种现象称为共振。
共振可通过以下公式进行计算：共振频率f = 1 / (2π√(LC))其中，f代表共振频率，L代表电感的感值，C代表电容的容值。
从公式中可以看出，共振频率与电感和电容的数值相关。
四、共振的应用与效果共振在电路中具有多种应用和效果。
首先，共振可以用于调谐电路，通过调整电感和电容的数值，可以实现对特定频率的信号进行放大或滤波。
其次，共振还可以用于储能装置，电路在共振状态下，能量的传递效果更为高效。
此外，共振还广泛应用于无线通信领域，例如天线的优化设计和无线电波的传播。
结论电感和电容的共振原理是电路中重要的现象之一。
通过合适的电感和电容数值匹配，可以实现电路的优化和性能的提升。
常用电感与电容值
常用电感与电容值一、引言电感与电容是电路中常见的两种被动元件，它们在电子设备中起到了重要的作用。
本文将介绍常用的电感与电容的值，以及它们在不同领域中的应用。
二、电感的常用值1. 小电感：小电感的值一般在1微亨（μH）到100微亨之间。
这种电感常用于低频电路中，如音频放大器、收音机等。
小电感的特点是体积小、重量轻，适合于集成电路中的应用。
2. 中等电感：中等电感的值一般在100微亨到1毫亨（mH）之间。
这种电感常用于中频电路中，如调谐电路、滤波器等。
中等电感的特点是频率响应较好，能够提供较高的阻抗。
3. 大电感：大电感的值一般在1毫亨到100毫亨之间。
这种电感常用于高频电路中，如射频放大器、天线匹配等。
大电感的特点是能够提供较高的阻抗，并具有较好的频率响应。
三、电容的常用值1. 小电容：小电容的值一般在1皮法（pF）到100皮法之间。
这种电容常用于高频电路中，如射频滤波器、天线匹配等。
小电容的特点是体积小、重量轻，能够提供较高的容抗。
2. 中等电容：中等电容的值一般在100皮法到1微法（μF）之间。
这种电容常用于中频电路中，如调谐电路、滤波器等。
中等电容的特点是频率响应较好，能够提供较高的容抗。
3. 大电容：大电容的值一般在1微法到100毫法（mF）之间。
这种电容常用于低频电路中，如电源滤波器、电动机启动器等。
大电容的特点是能够提供较高的容抗，并具有较好的频率响应。
四、电感与电容的实际应用举例1. 电感的应用：电感常用于电源滤波器中，用于去除电源中的高频噪声。
例如，一些音频放大器中使用的电感可以滤除电源中的杂波，提供干净的电源信号，以保证音频信号的质量。
2. 电容的应用：电容常用于射频滤波器中，用于选择性地通过或阻断特定频率的信号。
例如，手机中的射频滤波器使用电容来选择性地通过特定频率的信号，以保证通信质量。
五、总结电感与电容是电子设备中常见的两种被动元件，它们在电路中起到了重要的作用。
本文介绍了常用的电感与电容的值，并举例说明了它们在不同领域中的应用。
电路中的电容与电感的基本原理
电路中的电容与电感的基本原理电容和电感是电路中常见的两种被动元件，它们在电子设备、通信系统以及能源领域中起着重要的作用。
本文将介绍电容和电感的基本原理，以及它们在电路中的应用。
一、电容的基本原理电容是一种储存电荷的元件，由两个电极和介质组成。
当电容器两极电压的变化时，电容器可以吸收或释放电荷。
其基本原理可通过电容器的结构和Coulomb定律来解释。
1. 结构电容器由两个导体电极和介质组成。
导体电极可以是金属板、箔片或导电涂层等，而介质则通常是绝缘材料，如空气、塑料或陶瓷等。
导体电极之间的介质会阻止电荷的直接流动，但允许电荷通过电场作用力在导体电极之间移动。
2. Coulomb定律Coulomb定律描述了电荷间的相互作用力。
根据定律，两个电荷之间的力与它们的电量成正比，与它们之间的距离平方成反比。
当电容器两极的电荷量增加时，它们之间的电场强度增大，从而导致电荷间的相互作用力增大。
二、电感的基本原理电感是一种利用电流产生磁场的元件，当电流变化时，电感可以产生感应电动势。
其基本原理可通过电感的结构和法拉第电磁感应定律来解释。
1. 结构电感器由一个绕线或线圈组成，通常由导线绕制而成。
绕制的方式可以是螺旋形、环形或其他形状。
当电流通过线圈时，产生的磁场会储存在绕线中。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了电流变化时产生的感应电动势。
根据定律，当电流通过线圈发生变化时，磁场的变化将导致在线圈中产生感应电动势。
这种感应电动势会产生与电流变化方向相反的电压，阻碍电流的变化。
三、电容与电感在电路中的应用电容和电感作为常见的被动元件，在电路中有广泛的应用。
1. 电容的应用电容器可用于存储电能、滤波、耦合、调谐等方面。
在电源电路中，电容器常用于平滑输出的直流电压，减小电源中的纹波。
在调谐电路中，电容器可用于调节电路的共振频率，改变信号传输的特性。
2. 电感的应用电感器常用于磁性储能元件、滤波、变压器等方面。
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第三章 电容和电感第一节 电容学习目标 1．掌握什么是电容器及常见的电容器；2．理解电容的概念及定义式，了解平行板电容器的电容与哪些因素有关3．理解介质的击穿 4．掌握电容的串并联 5．掌握电容的充放电重点 1．电容的串并联2．电容的充放电 难点 电容的充放电一、电场的基本概念1．电场：带电体周围存在电场。
静止电荷形成的为静电场，电流不变化的为恒定电场，电流不断变化的为变化电场。
2． 电场力：电场对场中电荷的作用力 3．电场强度：测量电场强度的物理量aFE =， 对于均匀电场ab ab EL U =，对于不均匀电场⎰=b a ab E U COS a二、 电容元件1．电容的定义：一种储存电场能量的实际器件，电容器所带电量Q 与电容器两极板间的电压U 的比值，称为电容器的电容，用C 表示。
2．图形符号： 3．计算式： UQC =，电容量表征导体在单位电压作用下储存电荷的能力，是由电容器本身的性质（导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的,与电容器是不是带电无关。
4．单位：法拉（Ｆ）1F=103µＦ=106ＰＦ5．分类：按照介质可以分为空气电容器、纸介质电容器、银介质电容器、云母介质电容器、油介质电容器、金属介质电容器等。
按照电容的容量是否可调可以分为固定电容器、可调电容器，按照电容器有无极性可以分为无极性电容器和电解电容器。
6．平板电容器：电容器两金属片是平行平面，中间是均匀电场。
A Q E =，Ｃ与Ａ、Ｅ、ｄ有关，但Ｃ与Ｕ有关， UQd A C ==ε 7．广义电容器：任何两个导体间都存在电容，如输电线之间，输电线与大地之间，晶体管各极之间，电机变压器绕组的匝间，绕组与机壳之间，但都较小。
8．参数① 额定工作电压，若电容器的工作电压超过额定电压，将引起介质击穿，导致 电容器毁坏。
② 标称容量 ③ 允许误差④ 绝缘电阻：应越大越好。
LI UR = U 为所加电压，I L 为漏电流。
三、电容器的串联1．电量： Q=Q 1 =Q 2=Q 3 2．电压：U S =U 1+U 2+U 3 3．电容量：3211111C C C C ++=，即电容器串联之后，总容量减少，这相当于电阻的并联。
4．用途：当单独一个电容器的耐牙不能满足电路要求，需并联，但应注意： ① 每只电容器均承受着同样的电量。
② 电容大的电容器分配的电压小，电容小的电容器分配的电压反而大。
例3-1：已知 C １=0.２５ｕＦ （２００ｖ），Ｃ２＝０．５ｕＦ （３００ｖ），若两电容并联，问电路能否正常工作？解： Ｃ＝Ｃ１／／Ｃ２＝2121C C C C + ＝０．１６７ｕＦＱ＝Ｑ１＝Ｑ２＝ＣＵ＝０．１６７＊３６０Ｖ～６０ｕＣ Ｕ１＝1C Q＝２４０Ｖ Ｕ２＝2C Q ＝１２０Ｖ由于小Ｃ承受大电压＞２００Ｖ，大Ｃ承受小电压＜３００Ｖ，将导致Ｃ１击穿，继而引起Ｃ２击穿．四、电容器的并联1．电量： Q=Q 1 +Q 2+Q 3 2．电压：U S =U 1=U 2=U 33．电容量：321C C C C ++=，即电容器并联之后，总容量增大减少，这相当于电阻的图3-1 电容的串联图3-2 电容的并联串联。
4．用途：当单独一个电容器的电容量不能满足电路要求，而耐压满足要求时，需并联，但应注意：① 每只电容器均承受着外加电压。
② 每只电容器的耐压均应大于外电压。
否则一只电容器被击穿，整个并联电路就被短路，会对电路造成危害。
五、电容器的充放电 1．电容器的充电过程① 实验现象：如图3-3，开关置1，白炽灯开始较亮，然后逐渐变暗，灯泡不亮了。
电流表指针由大变小直至0。
电压表指针由0逐渐增大到U s② 图形描述，如图3-3（b) ③ i=Ct c d dU =tQ d d =R t U U C S )(-=R U R④ 用万用表电阻档检测电容，可以看到电表指针向右偏转，然后慢慢向左偏转，指针偏幅度较大，C 的充电过程反映C 的电容量大小。
⑤ RC =充τ，称为充电时间常数，RC 越小，充电时间越小。
⑥初态：；，，00===R C SU U RU I 稳态：00===R S C U U U I ，， 2．电容器的放电过程① 实验现象：开关置2，白炽灯开始较亮，然后逐渐变暗直至灭了，电流表偏转一个较大的角度，然后逐渐向零位偏转到0（a ） (b)图3-3 电容的充放电图3-4 电容的放电图3-5② 图形描述，如图3-4所示 ③ i （t ）=R U C =C dtdUc④ RC =放τ，称为放电时间常数，放电时常数越小，放电越快。
⑤初态：；，，S R S C SU U U U RU I ===稳态：000===R C U U I ，，六、电容上的电压和电流的关系： 1．公式：dtduCdt dq i ==，如图3-5 所示。
2．电容上的电压不能发生突变，常利用电容的这种特性对电路元件进行过电压保护。
3．在直流电路中电容相当于断路（开路）七、电场能量dw E =U C idt=U C d φ=CU C dU C W E =C U C dU CU C⎰=221C CU电容器为储能元件，不耗能。
电压增加时，存储电能；电流减少时，放出电能。
例3-2 ：一电容器C=20µF,与一电阻R L =10Ω,串联后等在直流电源U S =100V 上。
求 （1）开关接通稳定后电容器上电压U C ；（2）开关接通瞬间电路中最大电流；（3）稳定后储存在电场中能量。
解：U C =100V ，I m =100/10=10A, W E =221CCU =0.1J 八、电容器的击穿1．电介质：即电场中不导电的绝缘体，电介质中每一原子中的电子受原子核的束缚力很强，不能形成自由电子，故不能导电。
2．介质的击穿：电介质所能承受的电场强度有一定限度，当被束缚的电荷脱离了原子或分子的束缚而参加导电，就破坏了绝缘性能，这一现象称为电介质的击穿。
电介质所能承受的极限电场强度称为击穿电场强度，也称绝缘强度。
3．破坏现象：① 电气开关的断开 ② 高压输电线 ③ 电机变压器绕组 4．介质击穿的避免① 采用绝缘强度高的材料。
② 绝缘材料有一定厚度，且不含杂质，如气泡或水分。
③ 设法使电场按要求分布，避免电力线在某些地方过于密集。
5．介质击穿后的利用：① 电弧焊 ② 日光灯 ③ 避雷器 九、电容器的作用① 滤波 ② 隔直 ③ 调谐 ④ 耦合交流 ⑤ 交流旁路 ⑥能量转换作业： 3-8，9，10，11，12第二节 电感、自感、互感学习目标 1．了解电磁场的基本知识和电感的概念2．掌握电感的充放电，电感对电流的阻碍作用 3．理解自感和互感现象重点 电感对电流的阻碍作用 难点 自感和互感电动势的判断 一、磁场的基本知识1．运动的电荷周围存在着磁场。
2．磁感应强度：表征磁场强弱的物理量叫磁感应强度。
B=VmQ F =μH 3．磁场力:在磁场中受到的力叫磁场力. F=BQV=Q tl B=BLI4．电磁感应 E=BLV ， B —磁感应强度， L —导体长度， V —导体切割磁力线速度，用 右手定则判别E 的方向。
5．电动机原理：在磁场中，载流直导线受力产生运动把电能转化为机械能． 6．发电机原理：在磁场中，导体切割磁力线，产生感应电动势．7．电磁关系：①带电导体周围存在电场，磁场，② 磁场中，导体运动产生电场。
８．磁体――磁极――南极Ｓ，北极Ｎ。
顺磁物质，反磁物质，铁磁物质――钢，铁磁物质的磁化，使铁磁物质产生磁性。
9．铁磁物质分类：硬磁物质：需较强的外磁场作用才可使其磁化，不易退磁，剩磁较强，所需矫顽磁力很大。
如碳刚，钴刚，多用来制造永久磁铁．软磁材料：磁导率很大，剩磁和磁力都很小，易磁化，也易去磁．如硅刚片，铸铁作电动机和变压器的铁心，合金．用来制造小型变压器，高精度交流仪表（灵敏继电器）矩磁材料：弱磁场下，可被磁化并达到磁饱和。
撤掉外磁场后，磁性仍然保持为磁饱和 状态相同，该材料用于制作计算机存储元件的环形磁心。
二、 电感器1． 构成：由导线饶制成线圈2．分类：按照电感量是否可调可以分为固定电感、可变电感、微调电感，按照电感是否有铁心可以分为空心电感、铁心电感。
3． 符号：L4． 空心电感线圈：绕在非铁磁材料做成的骨架上的线圈 IN IL Φ==ϕ，其中Φ为磁通，N 为匝数，I 为电流，L 称为电感或自感系数5．单位：亨（H ），1H=103mH=106µH 6．参数：电感系数 ，额定电流 三、自感图3-6 电感的充放电1．自感：IN I L Φ==ϕ2．自感电动势：dt d dt d N e ϕ-=Φ-=，由dt di L Li N ==Φ推出楞次定律：dtdiL e -=，其符号代表阻碍电流的变化或阻碍磁通的变化。
3．自感现象：（1）如图3-6，合上开关后，灯泡HL1先亮，灯泡HL2 过后才慢慢亮起来，电流表1立刻偏转到一个数值，而电流表2缓慢地偏转到一个数值。
此为电感的充电过程，充电的快慢取决于充电时间常数RL=τ，τ越大，充电过程越慢。
此时在电感上产生上正下负的感应电动势，阻碍电流的增大。
电流电压的变化如图3-7所示。
（2）当开关断开后。
两个灯泡并不立刻熄灭，而是瞬间发出更强的光，然后才熄灭。
两个电流表的变化是缓慢向左偏转到0。
此为电感的放电过程，放电的快慢取决于充电时间常数RL=τ，τ越大，放电过程越慢。
此时在电感上产生上负下正的感应电动势，阻碍电流的减小。
电流电压的变化如图3-8所示。
4．自感现象的利用——阻碍电流的变化 （1）稳定电流（2）产生高压——日光灯电路中利用镇流器的自感现象获得点燃灯管所需的高压 （3）谐振电路，滤波器5．自感的危害：产生高压，开关通断产生电弧 四、 互感1.互感现象:如图3-9所示表示两个有磁耦合的线圈(简称耦合电感)，电流i 1在线圈1和2中产生的磁通分别为Φ11和Φ21，则Φ21≤Φ11。
称为互感现象。
电流i 1称为施感电流。
Φ11称为线圈1的自感磁通，Φ21称为耦合磁通或互感磁通。
如果线圈2的匝数为N 2，并假设互感磁通Φ21与线圈2的每一匝都交链，则互感磁链为Ψ21＝N 2Φ21121i M =。
图3-10同理，如图3-10所示，电流i 2在线圈2和l 中产1N 2N1 1' 22'- u 21 +1i11φ21φ- u 11 + 1N 2N1 1' 22' i 212φφ- u 22 +- u 12 + 图3-7图3-8图3-9生的磁通分别为Φ22和Φ12，且Φ12≤Φ22。
Φ22称为线圈2的自感磁通，Φ12称为耦合磁通或互感磁通。
如果线圈1的匝数为N 1，并假设互感磁通Φ12与线圈1的每一匝都交链，则互感磁链为Ψ12＝N 1Φ12212i M =。