第七章电容元件和电感元件
- 格式:ppt
- 大小:2.08 MB
- 文档页数:5
电路的基本元件电阻电容和电感的作用电路的基本元件:电阻、电容和电感的作用电路是现代电子科技的重要组成部分,广泛应用于各个领域。
而电路的基本元件——电阻、电容和电感,在电路中扮演着重要的角色。
本文将介绍电阻、电容和电感的作用及其在电路中的应用。
一、电阻的作用及应用1. 电阻的作用电阻是电路中最常见的元件之一,它的主要作用是限制电流的流动。
当电流通过电阻时,电阻会产生电阻力,使电流受到限制,从而控制电路中的电流大小。
2. 电阻的应用电阻在电路中有广泛的应用。
首先,电阻常用于限流电路中,通过改变电阻值可以控制电路中的电流大小,以满足特定的电路需求。
其次,电阻还可以用于调节电路中的电压,如分压电路和稳压电路中常常使用电阻实现对电压的调节。
此外,电阻还可以用于防止电路中部件的过载,起到保护电路的作用。
二、电容的作用及应用1. 电容的作用电容是电路中另一个重要的元件,它的主要作用是储存电荷和释放电荷。
当电容器两端施加电压时,正极会储存正电荷,负极会储存负电荷,形成电场。
而当电容器两端的电压发生变化时,电容器会释放储存的电荷,起到调节电压的作用。
2. 电容的应用电容在电路中有着广泛的应用。
首先,电容常用于滤波电路中,通过利用电容的特性来消除电路中的杂散信号和噪声,使电路工作更加稳定。
其次,电容还常用于频率选择电路,通过选择合适的电容值可以实现对特定频率信号的放大或衰减。
另外,电容还广泛应用于电源电路和电子器件中,如电容式触摸屏、电容传感器等。
三、电感的作用及应用1. 电感的作用电感是电路中的另一个重要元件,它的主要作用是储存磁场能量并抵抗电流的变化。
当电流通过电感时,电感会产生磁场,磁场储存了电流的能量。
而当电流变化时,电感会产生感应电动势,抵抗电流的变化,起到控制和稳定电流的作用。
2. 电感的应用电感在电路中也有着重要的应用。
首先,电感常用于滤波和降噪电路中,通过利用电感的特性来滤除高频信号和噪声,使电路的输出更加稳定和清晰。
电阻、电感、电容元器件的标识与识别电阻元件的识别(1)电阻的分类、特点及用途电阻的种类较多,按制作的材料不同,可分为绕线电阻和非绕线电阻两大类。
非绕线电阻因制造材料的不同,有碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、实心碳质电阻等。
另外还有一类特殊用途的电阻,如热敏电阻、压敏电阻等。
热敏电阻的阻值是随着环境和电路工作温度变化而改变的。
它有两种类型,一种是随着温度增加而阻值增加的正温度系数热敏电阻;另一种是随着温度增加而阻值减小的负温度系数热敏电阻。
在电信设备和其它设备中作正或负温度补偿,或作测量和调节温度之用。
压敏电阻在各种自动化技术和保护电路的交直流及脉冲电路中,作过压保护、稳压、调幅、非线性补偿之用。
特别是对各种电感性电路的熄灭火花和过压保护有良好作用。
常用的电阻元件的外形、特点与应用如表1.1所示表1.1 常用电阻元件的外形、特点与应用名称及实物图特点与应用碳膜电阻新晨阳碳膜电阻稳定性较高,噪声也比较低。
一般在无线电通讯设备和仪表中做限流、阻尼、分流、分压、降压、负载和匹配等用途。
金属膜电阻金属膜和金属氧化膜电阻用途和炭膜电阻一样,具有噪声低,耐高温,体积小,稳定性和精密度高等特点。
新晨阳实心碳质电阻实心碳质电阻的用途和碳膜电阻一样,具有成本低,阻值范围广,容易制作等特点,但阻值稳定性差,噪声和温度系数大。
绕线电阻绕线电阻有固定和可调式两种。
特点是稳定、耐热性能好,噪声小、误差范围小。
一般在功率和电流较大的低频交流和直流电路中做降压、分压、负载等用途。
额定功率大都在1W以上。
电位器(a)绕线电位器阻值变化范围小,功率较大(b)碳膜电位器稳定性较高,噪声较小(c)推拉式带开关碳膜电位器使用寿命长,调节方便(d)直滑式碳膜电位器节省安装位置,调节方便(2)电阻的类别和型号随着电子工业的迅速发展,电阻的种类也越来越多,为了区别电阻的类别,在电阻上可用字母符号来标明,如图1.43所示。
电阻类别的字母符号标志说明见表1.2,如“RT”表示碳膜电阻;“RJJ”表示精密金属膜电阻。
电容和电感的时间常数电容和电感是电路中常见的两种元件,它们分别具有不同的时间常数。
时间常数是指电容或电感元件存储或释放能量所需的时间。
本文将分别介绍电容和电感的时间常数以及它们在电路中的应用。
一、电容的时间常数电容的时间常数是指电容元件充电或放电所需的时间。
电容是一种储存电荷的元件,其单位是法拉(F)。
当电容元件与电源相连时,会在两端形成电场,从而使电容器储存电荷。
当电容元件与电源断开时,电荷会通过电路中的负载元件释放。
而电容元件充电或放电的速度取决于电容的大小以及电路中的电阻。
具体来说,当电容元件与电源相连时,电容器内的电荷会以指数方式增加,直到达到电源电压的约63%。
而电容元件放电时,电容器内的电荷也会以指数方式减少,直到电荷减少到电源电压的约37%。
这个充电或放电所需的时间就是电容的时间常数。
电容的时间常数T可以通过以下公式计算:T = R * C其中,T为时间常数,R为电路中的电阻,C为电容的大小。
电容的时间常数在电路中有广泛的应用。
例如,在滤波电路中,电容的时间常数决定了滤波器的截止频率,即只允许通过一定频率范围内的信号。
此外,在电子设备中,电容的时间常数还用于控制电路的延迟时间,以及调节电路的响应速度。
二、电感的时间常数电感的时间常数是指电感元件储存或释放能量所需的时间。
电感是一种储存磁场能量的元件,其单位是亨利(H)。
当电感元件与电源相连时,会在电感器内部产生磁场,从而储存能量。
当电感元件与电源断开时,磁场会通过电路中的负载元件释放能量。
电感元件储存或释放能量的速度取决于电感的大小以及电路中的电阻。
具体来说,当电感元件与电源相连时,磁场的能量会以指数方式增加,直到达到最大值。
而电感元件断开电源时,磁场的能量也会以指数方式减少,直到能量减少到最小值。
这个储存或释放能量所需的时间就是电感的时间常数。
电感的时间常数T可以通过以下公式计算:T = L / R其中,T为时间常数,L为电感的大小,R为电路中的电阻。
第七章 一阶电路一、是非题:(注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错) 1. 如果一个电容元件中的电流为零,其储能也一定为零。
[×]解:221CU W C =2. 如果一个电容元件两端的电压为零,则电容无储能。
[√]解:221CU W C =3. 一个线性、非时变电容可以用唯一的一条 i ~du/dt 曲线来表征。
[√]解:dtdu Ci = 4. 在电路中当电容两端有一定电压时,相应地也有一定的电流,•因此,某时刻电容贮能与该时刻的电压有关,也可以说成是与该时刻的电流有关。
[×] 解:221CU W C =5. 一个电感与一个直流电流源接通,电流是跃变的。
[√] 解:直流电流源的定义是:不管外电路如何变化,该元件输出的电流为恒定值。
6. 在RL串联电路与正弦电压接通时,•电流自由分量的初值总与稳态分量的初值等值反号。
(初始状态为零) [√]解:)cos('ϕωτ+=+=-t I Ae i i m t,初始状态为零:0)0()0('=+=A i i ,电流自由分量的初值为,A 稳态分量的初值为)0('i ,A i -=)0('7. RL串联电路与正弦电压接通时,若电压初相为零,则不存在自由分量。
[×] 8. 若电容电压(0)0c u -=,则接通时电容相当于短路。
在t=∞时,若电路中电容电流0c i =,则电容相当于开路。
[√]9. 换路定则仅用来确定电容的起始电压(0)c u +及电感的起始电流(0)L i +,其他电量的起始值应根据(0)c u +或(0)L i +按欧姆定律及基尔霍夫定律确定。
[√] 10. 在一阶电路中,时间常数越大,则过渡过程越长。
[√] 11. 一阶电路的时间常数只有一个,即一阶电路中的各电压、电流的时间常数是相同的。
[√] 12. 零输入的RC电路中,只要时间常数不变,电容电压从100V 放电到50V 所需时间与从150V 放电到100V 所需时间相等。
第七章动态电路的时域分析习题一、选择题1. 一阶电路的时间常数取决于: C(A) 电路的结构(B) 外施激励(C) 电路的结构和参数(D) 电路的参数2. 图示电路中I S = 5 A恒定,电路原已稳定,t = 0时开关S打开。
在求解过渡过程中,下列式子中正确的是: D(A) u(∞) = 125 V (B) τ = 0.4 s (C) u(0+) = 100 V (D) i(∞) = 5AL3.在电路换路后的最初瞬间( t = 0+ ),根据换路定律,电路元件可作如下等效: C(A) 无储能的电容可看做开路(B) 无储能的电感可看做短路(C) 电容可看作具有其初值电压的电压源(D) 电压源可看作短路,电流源可看作开路(0+)的值为:D4. 图示电路在开关S合上前电感L中无电流,合上开关的瞬间uL(A) 0 V (B) 63.2 V (C) ∞(D) 100 V5. 图示电路中电压源电压恒定,且电路原已稳定。
在开关S闭合瞬间,i(0+)的值为:C(A) 0.2 A (B) 0.6 A (C) 0 A (D) 0.3 A6. 表征一阶动态电路的电压、电流随时间变化快慢的参数是:D(A) 电感L(B) 电容C(C) 初始值(D) 时间常数τ7. 图示正弦脉冲信号的数学表达式为:B (A) sin ω t ⋅ ε (t ) + sin ω ( t - T ) ⋅ ε ( t - T ) (B) sin ω t ⋅ ε (t ) - sin ω t ⋅ ε ( t - T ) (C) sin ω t ⋅ ε (t ) - sin ω ( t - T ) ⋅ ε ( t - T ) (D) sin ω t ⋅ ε (t ) + sin ω t ⋅ ε ( t - T )8. 图示电路中,原已达稳态, t = 0开关 S 打开,电路的时间常数为:D (A)s 41 (B) s 61(C) s 4 (D)s 69. 示电路中,t = 0 时开关打开,则 u (0+)为:C(A) 0V (B) 3.75V (C) – 6V (D) 6V10.图示电路中,开关打开已久,在 t = 0 时开关闭合,i (0+) 为:D(A) 0A (B) 0.8A(C) 2A (D)1A11.R 、C 串联电路,已知全响应()()10C 83V,0t u t e t -=-≥,其零状态响应为:(A )(A) 1088V te-- (B) 1083V t e -- (C) 103V t e -- (D) 105V t e -12. .一阶电路的全响应()()10C 106V,0tu t et -=-≥若初始状态不变而输入增加一倍,则全响应u C (t)为 ( D ) (A) 20-12e -10t ; (B) 20-6e -10t ; (C) 10-12e -10t ; (D) 20-16 e -10t 。
电工电子技术及应用第七章《直流稳压电源》教案(7-1)【课题编号】03-07-01【课题名称】整流电路【教学目标】应知:1.整流的概念;2.理解整流电路的工作过程及不同类型的整流电路的优缺点;3.*了解晶闸管可控整流电路。
应会:1.能分析负载上电压的波形,会根据电压波形判断电路的故障点;2.正确计算电压、电流平均值,会根据电路要求选择整流电路元件参数。
【教学重点】整流的概念及意义;整流电路的工作过程分析以及元件参数的选择。
【难点分析】整流电路各点的电压波形分析及元件参数的选择。
【学情分析】根据学生特点,利用“做中教”,让学生在“做”中认识各种整流电路形式,通过“现象”自主探究整流电路特点,并会结合现象分析电路的故障点。
利用多媒体课件将整流电路工作过程形象化,以利于学生的理解。
对于参数的计算,省却繁琐的公式推导过程及原理讲解过程,要求学生会直接根据公式进行简单计算,合理选择元件参数即可。
【教学方法】讲授法、演示法【教具资源】整流二极管,整流桥,0~220V单相可调交流电源,多媒体课件,万用表,双踪示波器。
【课时安排】2学时(90分钟)【教学过程】一、导入新课直流电源在日常生活中应用很广,它的来源中,除了将其他形式的能直接转化为直流电能外,交流电经整流变为直流电也是直流电源的一种重要的形式。
【多媒体演示】(多媒体演示直流稳压电源稳压流程)引出:交流电能变为直流电的第一个环节-----整流电路二、讲授新课教学环节1:单相半波整流(一)“做中教”——单相半波整流电路实验教师活动:投影单相半波整流电路图,让学生搭建电路。
学生活动:分组实验(1)根据电路图,将一只变压器、一个整流二极管、一个负载电阻连接电路。
(2)闭合开关,用示波器观察交流输入端电压u1、负载两端电压u2的波形,并对波形特点作比较。
(3)用万用表测量交流输入端电压、负载两端电压,比较两者数值关系。
(4)交换二极管的正负极,再次观察比较u 1、u 2波形特点。
电路元件电阻电容和电感的作用和特性电路元件电阻、电容和电感是电路中常见的三种基本元件,它们各自具有不同的作用和特性。
在本文中,我将详细讨论这三种元件的作用和特点。
1. 电阻(Resistor)电阻是电路中最常见的元件之一。
它的作用是限制电流的流动,阻碍电流通过的能力。
电阻器的电阻值用欧姆(Ω)表示,可以根据需要选择合适的电阻值来控制电路的电流。
电阻对电流有以下影响:- 限制电流大小:电阻通过电功率将电能转化为热能,并限制了电流的流动。
当电阻值增加时,电路中的电流减小,反之亦然。
- 控制电路电压:通过欧姆定律,我们知道电压等于电流乘以电阻,因此可以通过选择适当的电阻值来控制电路的电压。
电阻的特性包括:- 热稳定性:电阻器的电阻值在一定的温度范围内是稳定的,不会因温度的变化而发生明显的变化。
- 精确性:电阻器的电阻值可以根据需要设计和制造,具有较高的精确度。
2. 电容(Capacitor)电容是一种具有存储电荷能力的元件。
它由两个导电板和介质组成,通过存储电荷来储存电能。
电容对电流有以下影响:- 存储和释放电荷:电容器可以存储电荷,并在需要时释放。
当电容器充电时,电流会流向电容器并使之充电;当电容器放电时,储存的电荷流回电路。
电容的特性包括:- 存储能力:电容器的储能能力取决于电容值和电压。
较大的电容值和电压可以存储更多的电荷和储存更多的电能。
- 频率依赖性:电容的容抗(阻抗)随频率的变化而变化。
在低频情况下,电容器的容抗较大;而在高频情况下,容抗较小。
3. 电感(Inductor)电感是一种具有储存磁场能力的元件。
它由线圈或线圈的组合构成,通过改变电流来储存和释放磁场能量。
电感对电流有以下影响:- 储存和释放磁场能量:当电流通过电感时,它会储存磁场能量,并在电流变化或断开电路时释放。
电感的特性包括:- 自感性:电感器对电流的变化具有自感应作用,即当电流变化时,会产生电势变化,阻碍电流的变化。
这是由电感器内部的自感效应引起的。