第六章 儲能元件

這一章，主要增加了兩種儲能元件的介紹：電感，電容。個(gè)人認(rèn)為加上了電感和電容之后電路分析的復(fù)雜難度開始上升。

儲能元件用在直流電路還好，只需列出KVL、KCL公式，結(jié)微分方程即可得到結(jié)果；但用在交流電路時(shí)，這兩個(gè)知識碰在一起，就像星球相撞，蹦出來好多概念和應(yīng)用。比如復(fù)數(shù)，功率因數(shù)，有功功率，無功功率，頻率響應(yīng)，諧振，濾波等。從標(biāo)量分析到相量分析，實(shí)數(shù)域到復(fù)數(shù)域，時(shí)域到頻域，整個(gè)電路的分析多了一個(gè)維度，多了好多定義和分析方法。

電容

電容是由兩塊金屬板組成，金屬板間隔內(nèi)充滿不同的介質(zhì)（云母，絕緣紙，空氣），可在介質(zhì)中建立電場而具有電場能量。

電容的元件特性：

q=Cu

電容的特性曲線：

庫夫特性曲線（電荷的單位庫倫），電阻的特性曲線為伏安特性曲線。正如前面所說，特性曲線，是要尋找可以描述元件性質(zhì)的曲線。不一定非要是伏安特性曲線。對于電容來說，電流和電壓和關(guān)系不可以描述電容的性質(zhì)。

電荷的流動(dòng)就是電流，電容的電流和電壓關(guān)系：

電容的電流與其兩端電壓變化率正比。如果電壓一直不變那么就沒有電流，相當(dāng)于開路。這就是電容隔直的作用。

電容器是由兩個(gè)金屬板組成的。生活中也會存在這種結(jié)構(gòu)，所以電容的這種儲存能量的效應(yīng)在別的場合也存在，這就是分部電容和雜散電容。理論上，有電勢差的兩個(gè)物體之間就應(yīng)該存在這種電容效應(yīng)，可能電勢差太小，面積太小，或者距離太遠(yuǎn)等導(dǎo)致電容效應(yīng)太小，可以忽略。但是在要求嚴(yán)格，計(jì)算精密的場合是不可以忽略的。

電感

電感元件是由導(dǎo)線繞制的線圈，是一種反應(yīng)了電流產(chǎn)生磁通和磁場能量儲存的一個(gè)理想模型。線性電感元件的元件特性：

電感的特性曲線：

注意：這是電流和磁通鏈的關(guān)系，磁通鏈的單位Wb（韋伯），所以這個(gè)就是韋安特性曲線。

根據(jù)電磁感應(yīng)定律，可得電感的電壓電流關(guān)系：

通過上式可以看出：如果電流是個(gè)直流電，則沒有電壓產(chǎn)生，這個(gè)時(shí)候電感就像一個(gè)普通的導(dǎo)線。如果電流高頻變化，則會產(chǎn)生電壓、電感阻交。磁感線都是一條條封閉的曲線，在多條靠近的電感同時(shí)工作時(shí)，不僅會有自身的磁場，還會受到其他磁場的影響，也就是說除了自感還會有互感（后面會詳談）。

儲能元件的串并聯(lián)

串并聯(lián)的基本準(zhǔn)則就是伏安特性相同，過程不贅述，結(jié)論如下：

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