什麽是電感和電容
電感:當線圈通過電流後,在線圈中形成磁場感應,感應磁場又會產生感應電流來抵制通過線圈中的電流。這種電流與線圈的相互作用關系稱為電的感抗,也就是電感。
電容:電容器所帶電量Q與電容器兩極間的電壓U的比值,叫電容器的電容。在電路學裏,給定電勢差,電容器儲存電荷的能力,稱為電容(capacitance),標記為C。
1、電感包括自感和互感:
自感:當線圈中有電流通過時,線圈的周圍就會產生磁場。當線圈中電流發生變化時,其周圍的磁場也產生相應的變化,此變化的磁場可使線圈自身產生感應電動勢(感生電動勢)(電動勢用以表示有源元件理想電源的端電壓),這就是自感。
互感:兩個電感線圈相互靠近時,壹個電感線圈的磁場變化將影響另壹個電感線圈,這種影響就是互感。互感的大小取決於電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。
2、電容
電容是指容納電場的能力。任何靜電場都是由許多個電容組成,有靜電場就有電容,電容是用靜電場描述的。壹般認為:孤立導體與無窮遠處構成電容,導體接地等效於接到無窮遠處,並與大地連接成整體。
擴展資料:
電感和電容的計算:
1、電感的計算:
(1)自感
壹個通有電流為I的線圈(或回路),其各匝交鏈的磁通量的總和稱作該線圈的磁鏈ψ。如果各線匝交鏈的磁通量都是Φ,線圈的匝數為N,則線圈的磁鏈ψ=NΦ。線圈電流I隨時間變化時,磁鏈Ψ也隨時間變化。根據電磁感應定律,在線圈中將感生自感電動勢EL,其值為
定義線圈的自感L為自感電動勢eL和電流的時間導數dI/dt的比值並冠以負號,即
以上二式中,ψ和eL的正方向,以及ψ和I的正方向都符合右手螺旋規則。已知電感L,就可以由dI/dt計算自感電動勢。此外,自感還可定義如下
(2)互感
設線性磁媒質中有兩個相鄰的線圈。線圈1中有電流I1。I1產生的與線圈2交鏈的那部分磁通量形成互感磁鏈ψ21。電流I1隨時間變化時,ψ21也隨之變化;由電磁感應定律,線圈2中將出現互感電動勢M2
定義線圈1對線圈2的互感M21為
或
類似的,若線圈2中有電流I2,它產生互感磁鏈ψ12與線圈1交鏈。I2變化時,線圈1中出現互感電動勢EM1
式中M12稱線圈2對線圈1的互感。上式是M12的定義式。
若電流I1是恒定電流,或I1是變化率較低的時變電流,互感磁鏈ψ12和I1成正比,此比例系數(正常數)即線圈1對線圈2的互感M21,且
ψ21=M21I1
類似的,若電流I2是恒定電流或變化率較低的時變電流,ψ2和I2成正比,比例系數即線圈2對線圈1的互感M12,且
ψ12=M12I2
理論證明,M12=M21,用M代表它們,則
在線圈1、2中同時通以時變電流,它們分別是I1、I2時,線圈中的感應電動勢e1,e2是自感電動勢和互感電動勢之和
2、電容的計算:
定義式:C=Q/U
決定式:C=εS/4πkd?
其中,ε是壹個常數,S為電容極板的正對面積,d為電容極板的距離,k則是靜電力常量。
電容器的電勢能計算公式:E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C
多電容器並聯計算公式:C=C1+C2+C3+…+Cn
多電容器串聯計算公式:1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn
三電容器串聯:C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3)
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