电容和电感要点
电感
电感是闭合回路的一种属性，是一个物理量。当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利（H）”，以美国科学家约瑟夫·亨利命名。它是描述由于线圈电流变化，在本线圈中或在另一线圈中引起感应电动势效应的电路参数。
电感是自感和互感的总称。提供电感的器件称为电感器。[1]中文名
电感
外文名
inductance
实质
闭合回路的一种属性，一种物理量
单位
亨利（H）
目录
1. 1定义
2. ?自感
3. ?互感
1. 2单位及换算
2. 3计算公式
3. ?自感
1. ?互感
2. ?三相制均衡输电线的电感
定义编辑
导体的一种性质，用导体中感生的电动势或电压与产生此电压的电流变化率之比来量度。稳恒电流产生稳定的磁场，不断变化的电流(交流)或涨落的直流产生变化的磁场，变化的磁场反过来使处于此磁场的导体感生电动势。感生电动势的大小与电流的变化率成正比。比例因数称为电感，以符号L表示，单位为亨利(H)。[2]
电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感（self-inductance），是闭合回路自己本身的属性。假设一个闭合回路的电流改变，由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路，这种电感称为互感（mutual inductance）。自感
当线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势（感生电动势）（电动势用以表示有源元件理想电源的端电压），这就是自感。
互感
两个电感线圈相互靠近时，一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈，这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度，利用此原理制成的元件叫做互感器。
单位及换算编辑
电感符号：L
电感单位：亨（H）、毫亨（mH）、微亨（μH），换算关系为：1H=1000mH
计算公式编辑
自感
一个通有电流为I的线圈(或回路)，其各匝交链的磁通量的总和称作该线圈的磁链ψ。如果各线匝交链的磁通量都是Φ，线圈的匝数为N，则线圈的磁链ψ=NΦ。线圈电流I随时间变化时，磁链Ψ也随时间变化。根据电磁感应定律，在线圈中将感生自感电动势EL，其值为
定义线圈的自感L为自感电动势eL和电流的时间导数dI/dt的比值并冠以负号，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规则。已知电感L，就可以由dI/dt计算自感电
动势。此外，自感还可定义如下
线性磁媒质下四种自感计算公式
从工程观点看，除铁磁材料以外的媒质可认为是线性磁媒质，它们的磁导率近似等于真空磁导率μ0。置于这种媒质中的线圈的自感，只和线圈及其线匝导体的形状、尺寸有关，和电流的量值无关。
四种几何形状简单的线圈或回路的自感L的计算公式如下：
(1)长螺线管的自感(忽略端部效应和线匝径向尺寸)
式中l为螺线管的长度;S为螺线管的截面积;N为总匝数。
(2)无磁芯环形密绕线圈的自感(环的截面为正方形，环的平均半径为R)
式中b为正方形截面的边长;N为总匝数。若R?b，则近似有L≈μ0Nb/2πR，形式上与长螺线管自感计算式相同。
(3)同轴电缆的自感(忽略端部效应)
式中R1、R2分别为同轴电缆内外导体的半径;l为电缆长度;Li和Lo分别称为同轴电缆的内自感和外自>感，其中内自感Li的值仅与电缆内导体的长度有关，而与其半径无关。
(4)二线传输线的自感(忽略端部效应)
式中R为两导线的半径;l为传输线长度;D为两导线轴线
间距离。
互感
设线性磁媒质中有两个相邻的线圈。线圈1中有电流I1。
产生的与线圈2交链的那部分磁通量形成互感磁链ψ21。I1
电流I1随时间变化时，ψ21也随之变化;由电磁感应定律，线圈2中将出现互感电动势M2
定义线圈1对线圈2的互感M21为
或
类似的，若线圈2中有电流I2，它产生互感磁链ψ12与线圈1交链。I2变化时，线圈1中出现互感电动势E M1
式中M12称线圈2对线圈1的互感。上式是M12的定义式。
若电流I1是恒定电流，或I1是变化率较低的时变电流，互感磁链ψ12和I1成正比，此比例系数(正常数)即线圈1对
线圈2的互感M21，且
ψ21=M21I1
类似的，若电流I2是恒定电流或变化率较低的时变电流，ψ2和I2成正比，比例系数即线圈2对线圈1的互感M12，且
ψ12=M12I2
理论证明，M12=M21，用M代表它们，则
在线圈1、2中同时通以时变电流，它们分别是I1、I2时，线圈中的感应电动势e1，e2是自感电动势和互感电动势之和
线性磁媒质下二种互感计算公式
互感M不仅和线圈及其导体的形状、尺寸、真空磁导率μ0有关，还和两线圈的相互位置有关。
(1)两同轴长螺线管间的互感(忽略端部效应，近似认为两螺线管半径为同一数值R，设两螺线管长度分别为l1和l2，且l1>l2)
式中N1，N2分别为两螺线管的匝数。
(2)两对传输线间的互感(设两对二线传输线AA′和BB′相互平行，忽略端部效应及导线半径的影响)
式中DAB′、DA′B、DAB、DA′B′分别为两对传输线间相应导线间的距离，如图示;l为传输线长度。
三相制均衡输电线的电感
三根输电线之间有互感。在采用三相输电线换位技术后，各相均衡。在考虑了自感磁链和互感磁链的效应后，可得每一相两对平行的传输线输电线单位长度的等效电感L为
式中D=
(DAB、DBC、DCA分别为相应相线间的距离)称几何平均距离;R为导线半径。
感抗
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简单来说，当线圈中有电流通过时，就会在线圈中形成感应电磁场，而感应电磁场又会在线圈中产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。因此，我们把这种电流与线圈之间的相互作用称其为电的感抗，也就是电路中的电感。
中文名
感抗
外文名
Inductive reactance
产生
由感应电流产生
单位
欧姆
目录
1. 1简介
2. 2公式详解
1. 3详细说明
2. 4计算公式
1. 5在电路中的作用
2. 6是否可消耗电能
简介编辑
交流电也可以通过线圈，但是线圈的电感对交流电有阻碍作用，这个阻碍叫做感抗。交流电越难以通过线圈，说明电感量越大，电感的阻碍作用就越大；交流电的频率高，也难以通过线圈，电感的阻碍作用也大。实验证明，感抗和电感成正比，和频率也成正比。如果感抗用X L表示，电感用L 表示，频率用f表示，那么其计算公式为：
X L= 2πfL=ωL
感抗的单位是欧。知道了交流电的频率f(Hz)和线圈的电感L(H)，就可以用上式把感抗计算出来。电感的单位是“亨利（H）”我们可利用电流与线圈的这种特殊性质来制成不同大小数值的电感器件，以组成不同功能的电路系统网络.
公式详解编辑
XL = ωL= 2πfL，X L 就是感抗，单位为欧姆，ω 是交流发电机运转的角速度，单位为弧度/秒，f是频率，单位为赫兹，L 是线圈电感，单位为亨利。
详细说明编辑
①当交流电通过电感线圈的电路时，电路中产生自感电
动势，阻碍电流的改变，形成了感抗。自感系数越大则自感电动势也越大，感抗也就越大。如果交流电频率大则电流的变化率也大，那么自感电动势也必然大，所以感抗也随交流电的频率增大而增大。交流电中的感抗和交流电的频率、电感线圈的自感系数成正比。在实际应用中，电感是起着“阻交、通直”的作用，因而在交流电路中常应用感抗的特性来旁通低频及直流电，阻止高频交流电。
②在纯电感电路中，电感线圈两端的交流电压(u)和自感
电动势(εL)之间的关系是u=-εL，而εL =-Ldi/dt，所以
u=Ldi/dt。正弦交流电作周期性变化，线圈内自感电动势也在不断变化。当正弦交流电的电流为零时，电流变化率最大，
所以电压最大。当电流为最大值时，电流变化率最小，所以电压为零。由此得出电感两端的电压位相超前电流位相π/2 (如图)。
在纯电感电路中，电流和电压的频率是相同的。电感元件的阻抗就是感抗(XL=ωL=2πfL)，它和ω、L都成正比。当ω=0时则XL =0，所以电感起“通直流、阻交流”或者“通低频，阻高频”的作用。
③在纯电感电路中，感抗不消耗电能，因为在任何一个
电流由零增加到最大值的1/4周期的过程中，电路中的电流在线圈附近将产生磁场，电能转换为磁场能储藏在磁场里，但在下一个1/4周期内，电流由大变小，则磁场随着逐渐减弱，储藏的磁场能又重新转化为电能返回给电源，因而感抗不消耗电能(电阻发热忽略不计)。
计算公式
缠绕小电压变压器,感抗的计算公式推导如下：
2πfL=R初级负载（1）
其中R初级负载包括变压器初级线圈的阻抗和感抗。因为我只要缠绕10匝左右，所以阻抗可以看做近似为0；所以R初级负载主要是由感抗引起的。知道R初级负载和f（频率已知为500KHz）的大小，那么：
L= R初级负载/(2πf) (2)
那么怎么得到R初级负载的值呢？这个值是由静态电流和初级电压推导出来的：
R初级负载= V初级/ I静态（3）
初级电压是已知的，而静态电流（次级开路时的初级线圈中存在的电流）的经验值是：
I静态=5%*I初级满负载（4）
I初级满负载* V初级= I次级满负载* V次级（5）
因为初、次级电压比为已知量，那么只要知道I次级满负载的值就可以知道I初级满负载的值。我要做的变压器初、次级电压比是1：1.2，I次级满负载是200毫安。那么I初级满负载=240毫安，把这个值带入（4）式，可以求出I静态大约是10毫安。V初级是已知量，在这里我的变压器初级电压是V初级=5V。把V初级=5V，I静态=10毫安代入（3）式，得出R初级负载=500欧姆。把R初级负载=500欧姆，代入（2）式，可以求出:
L=500/(2πf)=500/(2π*500000)=159(微亨)
在电路中的作用
电感：“通直流，阻交流；通低频，阻高频”[1]
由感抗产生的原因知：电感线圈对直流电流没有阻碍作用，即“通直流，阻交流”[1]。
由感抗的表达式X L= 2πfL知：自感系数大的电感线圈，对频率小的交变电流就会有明显的感抗，更不用说是高频交
变电流了。我们把这种电感线圈叫低频扼流圈。只要是交流通过低频扼流圈都会有较大的感抗，而对直流没有阻碍作用。即低频扼流圈“通直流，阻交流”[1]。
而自感系数小的电感线圈，对频率小的交变电流感抗很小，只有高频交变电流通过时才会有明显的感抗作用。把这种线圈叫高频扼流圈。高频扼流圈“通低频，阻高频”[1]。是否可消耗电能
感抗不消耗电能。电流通过电感时，当电流增大，电能转变成磁场能，电流减小时，磁场能又转变成电能；所以，在交流电通过纯电感或纯电容时，电能并没有减少，而是在电能—磁场能，或电能—电场能之间不停地转化[1]。
电容
[diàn róng]
电容
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电容（Capacitance）亦称作“电容量”，是指在给定电位差下的电荷储藏量，记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。
电容是指容纳电场的能力。任何静电场都是由许多个电容组成，有静电场就有电容，电容是用静电场描述的。一般认为：孤立导体与无穷远处构成电容，导体接地等效于接到无穷远处，并与大地连接成整体。
电容（或称电容量）是表现电容器容纳电荷本领的物理量。电容从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质，可能电荷会永久存在，这是它的特征，它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。
中文名
电容
外文名
Capacitance
别称
电容量
国际单位
法拉（F）
目录
1. 1定义
2. 2单位及转换
1. 3计算公式
2. 4电容的作用
1. 5万用表检测电容
2. 6电容的种类
定义编辑
电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容。在电路学里，给定电势差，电容器储存电荷的能力，称为电容（capacitance），标记为C。采用国际单位制，电容的单位是法拉（farad），标记为F。
电容的符号是C。
C=εS/d=εS/4πkd（真空）=Q/U
单位及转换编辑
在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F，由于法拉这个单位太大，所以常用的电容单位有毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）等，换算关系是：1法拉（F）= 1000毫法（mF）=1000000微法（μF）
1微法（μF）= 1000纳法（nF）= 1000000皮法（pF）。
电容与电池容量的关系：
1伏安时=1瓦时=3600焦耳
W=0.5CUU
计算公式编辑
一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法拉，即：C=Q/U 。但电容
的大小不是由Q（带电量）或U（电压）决定的，即电容的决定式为：C=εS/4πkd 。其中，ε是一个常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离，k则是静电力常量。
常见的平行板电容器，电容为C=εS/d（ε为极板间介质的介电常数，S为极板面积，d为极板间的距离）。
定义式：
电容器的电势能计算公式：E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C
多电容器并联计算公式：C=C1+C2+C3+…+Cn
多电容器串联计算公式：1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn
三电容器串联：C=（C1*C2*C3）/（C1*C2+C2*C3+C1*C3）[1]
电容的作用编辑
1）旁路
旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降[2]。
2）去耦
去耦，又称解耦。从电路来说，总是可以区分为驱动的
源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感）会产生反弹，这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作，这就是所谓的“耦合”。
去耦电容就是起到一个“电池”的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰，在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。
将旁路电容和去耦电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等；而去耦合电容的容量一般较大，可能是10μF 或者更大，依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别[2]。
3）滤波
从理论上（即假设电容为纯电容）说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会
增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容滤低频，小电容滤高频。电容的作用就是通交流隔直流，通高频阻低频。电容越大高频越容易通过。
具体用在滤波中，大电容（1000μF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。滤波就是充电，放电的过程[2]。
4）储能
储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150 000μF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式，对于功率级超过10KW 的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器[2]。
万用表检测电容编辑
用数字万用表检测电容器，可按以下方法进行。
一、用电容档直接检测
某些数字万用表具有测量电容的功能，其量程分为2000p、20n、200n、2μ和20μ五档。测量时可将已放电的
电容两引脚直接插入表板上的Cx插孔，选取适当的量程后就可读取显示数据[3]。
2000p档，宜于测量小于2000pF的电容；20n档，宜于测量2000pF至20nF之间的电容；200n档，宜于测量20nF 至200nF之间的电容；2μ档，宜于测量200nF至2μF之间的电容；20μ档，宜于测量2μF至20μF之间的电容[3]。
经验证明，有些型号的数字万用表（例如DT890B+）在测量50pF以下的小容量电容器时误差较大，测量20pF以下电容几乎没有参考价值。此时可采用串联法测量小值电容。方法是：先找一只220pF左右的电容，用数字万用表测出其实际容量C1,然后把待测小电容与之并联测出其总容量C2，则两者之差（C1－C2）即是待测小电容的容量。用此法测量1～20pF的小容量电容很准确[3]。
二、用电阻档检测
实践证明，利用数字万用表也可观察电容器的充电过程，这实际上是以离散的数字量反映充电电压的变化情况。设数字万用表的测量速率为n次/秒，则在观察电容器的充电过程中，每秒钟即可看到n个彼此独立且依次增大的读数。根据数字万用表的这一显示特点，可以检测电容器的好坏和估测电容量的大小。下面介绍的是使用数字万用表电阻档检测电容器的方法，对于未设置电容档的仪表很有实用价值。此方法适用于测量0.1μF～几千微法的大容量电容器[3]。
三、用电压档检测
用数字万用表直流电压档检测电容器，实际上是一种间接测量法，此法可测量220pF～1μF的小容量电容器，并且能精确测出电容器漏电流的大小[3]。
电容的种类编辑
电容的种类可以从原理上分为：无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等，从材料上可以分为：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等[2]。
无极性可变电容
制作工艺：可旋转动片为陶瓷片表面镀金属薄膜，定片为镀有金属膜的陶瓷底；动片为同轴金属片，定片为有机薄膜片作介质
优点：容易生产，技术含量低。
缺点：体积大，容量小
用途：改变震荡及谐振频率电路。调频、调幅、发射/接收电路[2]
无极性无感CBB电容
制作工艺：2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。
优点：无感，高频特性好，体积较小
缺点：不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。
用途：耦合/震荡，音响，模拟/数字电路，高频电源滤波/退耦[2]
无极性CBB电容
制作工艺：2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。
优点：有感，高频特性好，体积较小
缺点：不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。
用途：耦合/震荡，模拟/数字电路，电源滤波/退耦
无极性瓷片电容
制作工艺：薄瓷片两面渡金属膜银而成。
优点：体积小，耐压高，价格低，频率高（有一种是高频电容）
缺点：易碎，容量低
用途：高频震荡、谐振、退耦、音响[2]
无极性云母电容
制作工艺：云母片上镀两层金属薄膜
优点：容易生产，技术含量低。
缺点：体积大，容量小用途：震荡、谐振、退耦及要求不高的电路无极性独石电容体积比CBB更小，其他同CBB，有感
用途：模拟/数字电路信号旁路/滤波，音响[2]
有极性电解电容
电容电感在射频电路的作用
EMI/EMC设计经验总结 电容 一、电容的应用： （一）电容在电源上的主要用途：去耦、旁路和储能。 （二）电容的使用可以解决很多EMC问题。 二、电容分类： （一）按材质分类： 1、铝质电解电容： 通常是在绝缘薄层之间以螺旋状绕缠金属箔而制成，这样可以在电位体积内得到较大的电容值，但也使得该部分的内部感抗增加。 2、钽电容： 由一块带直板和引脚连接点的绝缘体制成，其内部感抗低于铝电解电容。 3、陶瓷电容： 结构是在陶瓷绝缘体中包含多个平行的金属片。其主要寄生为片结构的感抗，并且低于MHz的区域造成阻抗。 应用描述： 铝质电解电容和钽电解电容适用于低频终端，主要是存储器和低频滤波器领域。 在中频范围内（从KHz到MHz），陶质电容比较适合,常用于去耦电路和高频滤波.特殊的低损耗陶质电容和云母电容适合月甚高频应用和微波电路。 为了得到最好的EMC特性，电容具有低的ESR（等效串联电阻）值是很重要的，因为它会对信号造成大的衰减，特别是在应用频率接近电容谐振频率场合。 （二）按作用分类： 1、旁路电容: 电源的第一道抗噪防线是旁路电容。主要是通过产生AC旁路，消除不想要的RF能量，避免干扰敏感电路。 通过储存电荷抑制电压降并在有电压尖峰产生时放电，旁路电容消除了电源电压的波动。旁路电容为电源建立了一个对地低阻抗通道，在很宽频率范围内都可具有上述抗噪功能。 要选择最合适的旁路电容，我们要先回答四个问题： （1）需要多大容值的旁路电容 （2）如何放置旁路电容以使其产生最大功效 （3）要使我们所设计的电路/系统要工作在最佳状态，应选择何种类型的旁路电容？ （4）隐含的第四个问题----所用旁路电容采用什么样的封装最合适？（这取决于电容大小、电路板空间以及所选电容的类型。）其中第二个问题最容易回答，旁边电容应尽可能靠近每个芯片电源引脚来放置。距离电源引脚越远就等同于增加串联电感，这样会降低旁路电容的自谐振频率（使有效带宽降低）。 通常旁路电容的值都是依惯例或典型值来选取的。例如，常用的容值是1μF和0.1μF。简单的说，将大电容作为低频和大电流电路的旁路，而小电容作为高频旁路。 旁路电容主要功能是产生一个交流分路，从而消去进入易感区的那些不需要的能量。旁路电容一般作为高频旁路电容来减小对电源模块的瞬态电流需求。通常铝电解电容和胆电容比较适合作旁路电容，其电容值取决于PCB板上的瞬态电流需求，一般在10至470μF范围内。若PCB板上有许多集成电路、高速开关电路和具有长引线的电源，则应选择大容量的电容。 2、去耦电容： 去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰，干扰的进入方式是通过电磁辐射。而实际上，芯片附近的电容还有蓄能的作用，这是第二位的。主要是为器件提供信号状态在高速切换时所需要的瞬间电流，避免射频能量进入配电网络，为器件提供局部化的直流电压源。去耦电容一般都采用高速电容。 高频器件在工作的时候，其电流是不连续的，而且频率很高，而器件VCC到总电源有一段距离，即便距离不长，在频率很高的情况下，阻抗Z＝i*wL+R，线路的电感影响也会非常大，会导致器件在需要电流的时候，不能被及时供给。而去耦电容可以
电感和电容在无功功率中的作用介绍
电力系统电压与无功补偿 现代生产和现代生活离不开电力。电力部门不仅要满足用户对电力数量不断增长的需要，而且也要满足对电能质量上的要求。所谓电能质量，主要是指所提供电能的电压、频率和波形是否合格，在合格的电能下工作，用电设备性能最好、效率最高，电压质量是电能质量的一个重要方面，同时，电压质量的高低对电网稳定、经济运行也起着至关重要的作用。信息请登陆:输配电设备网 1. 电压与无功补偿 电压顾名思义就是电(力)的压力。在电压的作用下电能从电源端传输到用户端，驱动用电设备工作。 交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分将用于作功而被消耗掉，这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能，我们称为“有功功率”。另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有作功，由电能转换为磁能，再由磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称为“无功功率”，无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路的电抗上也需要大量无功功率。 国际电工委员会给出的无功功率的定义是：电压与无功电流的乘积为无功功率。其物理意义是：电路中电感元件与电容元件活动所需要的功率交换称为无功功率。信息来 自:https://www.sodocs.net/doc/3b18505395.html, 电容和电感并联接在同一电路时，当电感吸收能量时，正好电容释放能量;电感放出能量时，电容正好吸收能量。能量就在它们中间互相交换。即电感性负荷所需的无功功率，可以由电容器的无功输出得到补偿，因此我们把具有电容性的装置称为“无功补偿装置”。 电力系统常用的无功补偿装置主要是电力电容器和同步调相机。信息来 源:https://www.sodocs.net/doc/3b18505395.html, 若电力负荷的视在功率为S，有功功率为P，无功功率为Q，有功功率、无功功率和视在功率之间的关系可以用一个直角三角形来表示，以有功功率和无功功率各为直角边，以视在功率为斜边构成直角三角形，有功功率与视在功率的夹角称为功率因数角。有功功率与视在功率的比值，我们称为功率因数，用cosf表示，cosf = P/S。它表明了电力负荷的性质。 P = UIcosf Q = UIsinf
电容电感的频率特性
电感电容的频率特性 结论 电感：通直流阻交流，通低频阻高频，其感抗XL=wL； 电容：通交流阻直流，通高频阻低频，其容抗Xc=1/wC 。（匹配要点） 电感越大，阻抗越大，交流信号更不易通过；电容越大，阻抗越小，交流信号更易通过。 当工作频率达到电感（电容）的自谐振频率(w＝√LC)，对电流的阻抗Z最大（最小）。 磁珠 对低频基本没什么衰减（相当于电感），对高频有较强衰减。 解释 1、当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，频率越高，自感电动势越大，线圈阻抗越大。 采用容抗公式分析电容，当频率越高，容抗（阻抗）越小，高频更容易通过。 2、电容器有一个充放电的时间问题。当交流电的正半周，给电容器充电的瞬间，电路是有电流流过的，相当于通路，一旦电容器充电完毕，则电路就没有电流流过了，相当于断路。当交流电的负半周到来时，又将产生电流，先抵消掉原来充在电容上的那个相反的电荷，在继续充电至充满。 现在假设电容器需要的充电时间t一定，则 （1）当一个频率较高的交流电正半周结束时，假设电容器容量够大，还未充满电，负半周就到来了，则这电路会一直流着电流，相当于这电容器对这个高频的交流电来说，是通路的。 （2）如果这个交流电的频率较低，正半周将电容器充满电荷以后，负半周仍未到来，则电流会在中途断流，则电容器对于这个低频的交流电来说，就不是完全通路了，只是有一定的阻抗 （3）如果充电的时间相对于那个频率的交流电的半周期来讲，是极短的，那么电容器就可以认为完全断路，没有电流流过。 阻抗概念 1、在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示，是一个复数，实部为电阻，虚部为电抗，其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗，电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，电容和电感在电
电感和电容对交流电的影响
电感与电容对交流电得影响 一、电感对交流电得影响 实验：电感线圈 通直流、阻交流 原因:直流电，线圈对直流阻碍为其线电阻 交流电，电流时刻发生变化，线圈中产生自感电动势 感抗：电感对交流电得阻碍作用Rg =2/, f为交流电频率,L为电感得自感系数，“通低频，阻高 频” 应用:①低频扼流圈丄很大，对低频交流电有很大得阻碍作用，对高频交流电阻碍作用更大 ②高频扼流圈,L小,对低频交流电阻碍很小,对高频交流电阻碍大 思考:交流电路中直导线绕成线圈，电流如何变？（I减少） 2 50IIZ 5001b 二、电容对交流电得阻碍作用 直流,灯不亮
R Q = ----- 容抗：电容器对交流电得阻碍作用2",这里f就是交流电频率,C为电容器电容。
同步测试 1、如图所示，输入端db既有直流成分，乂有交流成分，以下说法中正确得就是（L得直流电阻不为零）（） A.直流成分只能从L通过 B.交流成分只能从R通过 C.通过R得既有直流成分乂有交流成分 D.通过L得直流成分比通过R得直流成分必定要大 2、如图所示得电路中，正弦交流电源电压得有效值为220 V,则关于交流电压表得示数，以下说法中正确得就是（） -220V 厂 B.大于220 V 厂 D.等于零 A.等于220 V C.小于220 V
ITT — AAAA J- 一 *b T C R A. 图屮中R 得到得就是交流成分 B. 图乙中R 得到得就是高频成分 C. 图乙中R 得到得就是低频成分 D. 图丙中R 得到得就是直流成分 二、综合题 6、收音机得音量控制电路部分如图所示，调节滑动变阻器得滑片P 可控制扬声器得音量, 但收音机直接收到得信号有干扰,即有直流与高频信号，为此需要用电容器G 、G 应分别 用较大得还就是较小得电容器？ 上直流Ip L^R ;低频I 展开答案 6G 用电容较大得电容器,G 选用电容较小得电容器。 课外拓展 三相交流电发电机原理如图所示，其中AX 、BY 、CZ 三组完全相同得线圈，它们排列在圆周上位置彼 此差120°角度，当磁铁以角速度3匀速转动时，每个线圈中都会产生一个交变电动势,它们位相彼 此 竺 为3 ,因而有 1~H —O 扬 声 器
电容和电感区别
电容 电容（或电容量, Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。 电容（或称电容量）是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。电容器从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质（就像一只水桶一样，你可以把电荷充存进去，在没有放电回路的[1]情况下，刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显，可能电荷会永久存在，这是它的特征），它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。 电容的符号是C。 C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U 在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等， 换算关系是： 1法拉(F)= 1000毫法(mF)＝1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 电子电路中，只有在电容器充电过程中，才有电流流过，充电过程结束后，电容器是不能通过直流电的，在电路中起着“隔直流”的作用。电路中，电容器常被用作耦合、旁路、滤波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢？我们先来看看交流电的特点。交流电不仅方向往复交变，它的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源上，电容器连续地充电、放电，电路中就会流过与交流电变化规律一致(相位不同)的充电电流和放电电流。 电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压，电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为6.3V，10V，16V，25V，50V等。 电感 电感是指线圈在磁场中活动时，所能感应到的电流的强度，单位是“亨利”（H）。也指利用此性质制成的元件。 电感器（电感线圈）和变压器均是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应元件，也是电子电路中常用的元器件之一，相关产品如共模滤波器等。 电感简介 diàn’gǎn [INDUCTOR] ，复数：INDUCTORS 电感器（电感线圈）和变压器均是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应元件，也是电子电路中常用的元器件之一，相关产品如共模滤波器等。 编辑本段自感与互感 自感
电容电感的种类及应用电子版本
电容电感的种类及应 用
电容电感的种类及应用 学生姓名：杨胜驿 学号：2014112123 专业班级：物理学应用物理
电容种类 1.1聚酯（涤纶）电容（CL） ?电容量：40pF~4μF ?额定电压：63~630V ?主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 ?应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路 1.2聚苯乙烯电容（CB） ?电容量：10pF~4μF ?额定电压：100V~30KV ?主要特点：稳定，低损耗，体积较大 ?应用：对稳定性和损耗要求较高的电路 1.3聚丙烯电容（CBB） ?电容量：1000pF~10μF ?额定电压：63V~2000V ?主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差 ?应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路1.4云母电容（CY） ?电容量：10pF~0.1μF ?额定电压：100V--7kV ?主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小 ?应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路 1.5高频瓷介电容（CC） ?电容量：1~6800pF ?额定电压：63V~500V ?主要特点：高频损耗小，稳定性好 ?应用：高频电路 1.6低频瓷介电容（CT） ?电容量：10pF~4.7μF ?额定电压：50V~100V ?主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差 ?应用：要求不高的低频电路 1.7玻璃釉电容（CI） ?电容量：10p~0.1μF ?额定电压：63V~400V ?主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温（200度）
?应用：脉冲、耦合、旁路等电路 1.8铝电解电容 ?电容量：0.47μF ~10000μF ?额定电压：6.3V~450V ?主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大 ?应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等 1.9钽电解电容（CA）铌电解电容（CN） ?电容量：0.1μF ~1000μF ?额定电压：6.3V~125V ?主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容 ?应用：在要求高的电路中代替铝电解电容 1.10空气介质可变电容器 ?可变电容量：100pF~1500pF ?主要特点：损耗小，效率高；可根据 要求制成直线式、直线波长式、直线 频率式及对数式等 ?应用：电子仪器，广播电视设备等 1.11薄膜介质可变电容器 ?可变电容量：15pF~550pF ?主要特点：体积小，重量轻；损耗比空 气介质的大 ?应用：通讯，广播接收机等 1.12薄膜介质微调电容器 ?可变电容量：1pF~29pF ?主要特点：损耗较大，体积小 ?应用：收录机，电子仪器等电路作电路补偿 1.13陶瓷介质微调电容器 ?可变电容量：0.3pF~22pF ?主要特点：损耗较小，体积较小 ?应用：精密调谐的高频振荡回路 1.14独石电容 ?电容量：0.5pF~1μF ?主要特点：电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，耐高温耐湿性好等。 ?耐压：二倍额定电压。 ?应用范围：广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。
《电容电感数值识别
字号：大中小 《电容识别》 上图举出了一些例子。其中，电解电容有正负之分，其他都没有。 电容的容量单位为：法（F）、微法（uf），皮法（pf)。一般我们不用法做单位，因为它太大了。各单位之间的换算关系为： 1F=1000000uf 1uf=1000000pf 在使用中，还经常见到单位：nf。1uf=1000nf 1nf=1000pf 电容的容量标识的几种方法： 一、直接标识：如上图的电解电容，容量47uf，电容耐压25v。 二、使用单位nf：如上图的涤纶电容，标称4n7，即4.7nf，转换为pf即为4700pf。还有的例如：10n，即0.01uf；33n，即0.033uf。 后面的63是指电容耐压63v. 三、数学计数法：如上图瓷介电容，标值104，容量就是：10X10000pf=0.1uf.如果标值4 73，即为47X1000pf=0.047uf。（后面的4、3，都表示10的多少次方）。又如：332=33X 100pf=3300pf。 电容的使用，都应该在指定的耐压下工作。现在的好多质量不高的产品，就因为使用了耐压不足的电容而引起故障（常见电容爆裂）。 一、色环电阻识别技术 电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为
分流、限流、分压、偏置等。 1、参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算 方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧 电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。 a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如： 472 表示47×100Ω（即4.7K）； 104则表示100K 二、电容识别 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金 属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。 电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交 流信号的频率和电容量有关。 容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量) 电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容 等。 2、电容识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3 种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。 其中：1法拉=10 3毫法=10 6微法=10 9纳法=10 12皮法
电感和电容对交流的影响教案
年月日高中物理课堂教学教案
(一)引入新课 在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻。在交变电流路中，影响电流跟电压关系 的，除了电阻外，还有电感和电容。电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基本元件。这节课 我们学习电感、电容对交变电流的影响。 (二)进行新课 1.电感对交变电流的阻碍作用 ［演示］电阻、电感对交、直流的影响。实验电路如下图甲、乙所示 演示甲图，电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度 灯的亮度相同。说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。 演示乙图，电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度 电键接到直流上，亮度不变；接到交流上时，灯泡亮度变暗。说明线圈对直流电和交变电流的 阻碍作用不同。 线圈对直流电的阻碍作用只是电阻；而对交变电流的阻碍作用除了电阻之外，还 有电感.为什么会产生这种现象呢？ 由电磁感应的知识可知，当线圈中通过交变电流时，产生自感电动势，阻碍电流的变化。 电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗来表示。感抗的大小与哪些因素有关？ 请同学们阅读教材后回答。 感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。线圈的自感系数越大，自感作用 就越大，感抗就越大；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗越大。 线圈在电子技术中有广泛应用，有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作 用制成的。出示扼流圈，并介绍其构造和作用。 (1)低频扼流圈 构造：线圈绕在闭合铁芯上，匝数多，自感系数很大。 作用：对低频交变电流有很大的阻碍作用。即“通直流、阻交流”。 (2)高频扼流圈 构造：线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数少，自感系数小。 作用：对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流阻碍大。即“通低频、阻高频”。 2?交变电流能够通过电容器 ［演示］电容对交、直流的影响。实验电路如图所示： 教学活动学生活动
电容、电阻、电感作用及滤波电路的简单分析
（一）电容： 1.一般是过滤作用，比如比如电解电容可以过滤低频，陶瓷电容可过滤高频。,原理就是电容的通交隔直特性，电容对交流信号通路，信号频率越高，阻抗越小，电容容量越大，阻抗越小，而对直流信号断路。比如直流电源正负极接一个电容，对交流信号来说相当于短路，于是波动信号就会通过这个电容而消耗掉，于是电压就更稳定，同理，如果在数字地接一电容，那么波动信号就会通过它与地短接，流入地端，而不流入下一级电路。 2.由于正常情况下，并联补偿电容是带电的，并用来补偿线路中的无功功率，提高功率因数，减少电的浪费。当设备或者线路需要维修时，虽然电线或者设备已经断电了，但是这时候的补偿电容由于是两端还有一定的电压，如果这时候人一旦碰到电容或者和电容相连的线路时，人就会有触电危险。但是如果我们在断电后，利用接地线把存储在补偿电容两端的电经过地线直接引入大地，这样使得电容不带电，从而保证维修人员的安全。 3.电容会充电放电的，接地也可以是放电过程，使电容器保持在一端了零电位。从而使电容容量达到最优。 4.耦合电容，又称电场耦合或静电耦合。耦合电容器是使得强电和弱电两个系统通过电容器耦合并隔离，提供高频信号通路，阻止工频电流进入弱电系统，保证人身安全。 电容耦合的作用是将交流信号从前一级传到下一级。耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。直接耦合效率最高，信号又不失真，但是，前后两级工作点的调整比较复杂，相互牵连。为了使后一级的工作点不受前一级的影响，就需要在直流方面把前一级和后一级分开，同时，又能使交流信号从前一级顺利的传递到后一级，同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或者变压器传输来实现。他们都能传递交流信号和隔断直流，使前后级的工作点互不牵连。但不同的是，用电容传输时，信号的相位要延迟一些，用变压器传输时，信号的高频成分要损失一些。一般情况下，小信号传输时，常用电容作为耦合元件，大信号或者强信号传输时，常用变压器作为耦合元件。 5.电容能抑制器件两端电压变化率，起缓冲作用。同理电感抑制器件两端电流变化率，如整流电路中电感使导通角增大，续流二极管使输出电压平均值增大。 （二）电阻： 上拉电阻、下拉电阻的作用 所谓上，就是指高电平；所谓下，是指低电平。上拉，就是通过一个电阻将信号接电源，一般用于时钟信号数据信号等。下拉，就是通过一个电阻将信号接地，一般用于保护信号。这是根据电路需要设计的，主要目的是为了防止干扰，增加电路的稳定性。一般就是刚上电的时候，端口电压不稳定，为了让他稳定为高或低，就会用到上拉或下拉电阻。有些芯片内部集成了上拉电阻，所以外部就不用上拉电阻了。但是有一些开漏的，外部必须加上拉电阻。假如没有上拉，时钟和数据信号容易出错，毕竟，CPU的功率有限，带很多BUS线的时候，提供高电平信号有些吃力。而一旦这些信号被负载或者干扰拉下到某个电压下，CPU无法正确地接收信息和发出指令，只能不断地复位重启。 假如没有下拉，保护电路极易受到外界干扰，使CPU误以为被保护对象出问题而采取保护动作，导致误保护。 1.TTL驱动CMOS时,如果TTL输出最低高电平低于CMOS最低高电平时,提高输出高电平 2 .OC门必须加上拉,提高电平值
电容和电感要点
电感 电感是闭合回路的一种属性，是一个物理量。当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利（H）”，以美国科学家约瑟夫·亨利命名。它是描述由于线圈电流变化，在本线圈中或在另一线圈中引起感应电动势效应的电路参数。 电感是自感和互感的总称。提供电感的器件称为电感器。[1]中文名 电感 外文名 inductance 实质 闭合回路的一种属性，一种物理量 单位 亨利（H） 目录 1. 1定义 2. ?自感 3. ?互感 1. 2单位及换算 2. 3计算公式
3. ?自感 1. ?互感 2. ?三相制均衡输电线的电感 定义编辑 导体的一种性质，用导体中感生的电动势或电压与产生此电压的电流变化率之比来量度。稳恒电流产生稳定的磁场，不断变化的电流(交流)或涨落的直流产生变化的磁场，变化的磁场反过来使处于此磁场的导体感生电动势。感生电动势的大小与电流的变化率成正比。比例因数称为电感，以符号L表示，单位为亨利(H)。[2] 电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感（self-inductance），是闭合回路自己本身的属性。假设一个闭合回路的电流改变，由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路，这种电感称为互感（mutual inductance）。自感 当线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势（感生电动势）（电动势用以表示有源元件理想电源的端电压），这就是自感。
电阻,电感,电容的主要参数
电阻，电感，电容的主要参数 电阻主要特性参数 1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。 2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。 允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00）、±2%-0.2(或0）、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级 3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。 线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500 非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100 4、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。 5、最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压工作时，最高工作电压较低。 6、温度系数：温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小，电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。 7、老化系数：电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是表示电阻器寿命长短的参数。 8、电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化1伏，电阻器的相对变化量。 9、噪声：产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。 电感器的主要参数 电感器的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。
电感电容电阻滤波电路
电感电容电阻滤波电路 在电路中，当电流流过导体时，会产生电磁场，电磁场的大小除以电流的大小就是电感，电感的定义是L=phi/i, 单位是韦伯。 电感只能对非稳恒电流起作用，它的特点两端电压正比于通过他的电流的瞬时变化率（导数），比例系数就是它的“自感” 。 电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场，而这个磁场又会反过来影响电流，所以，这么说来，任何一个导体，只要它通过非稳恒电流，就会产生变化的磁场，就会反过来影响电流，所以任何导体都会有自感现象产生。 电阻-电容组合起低通滤波作用，这时输入端是两个元件两端，输出端是电容两端，对于后级电路来说，低、高频信号可以过去，但高频信号被电容短路了。（电容通高频信号，阻低频信号，通交流信号，阻直流信号，对于高频信号，电容现在相当与一根导线，所以将高频信号短路了） 对于电容-电阻组合则起高通滤波作用，这时输入端是两个元件两端，输出端是电阻两端，对于后级电路来说，低频信号由于电容存在，过不去，到不了后级电路（电容通高频信号，阻低频信号，通交流信号，阻直流信号），而高频信号却可以通过，所以为高通滤波。 如上图所示为10MHz低通滤波电路。该电路利用带宽高达100MHz的高速电流反馈运算放大器OPA603组成二阶巴特沃斯低通滤波器。转折频率为f0=1/2πRC，按图中所示参数，f0=10MHz，电路增益为1.6。 如上图所示为有源高通滤波电路。该电路的截止频率fc=100Hz。电路中，R1与R2之比和C1与C2之比可以是各种值。该电路采用R1=R2和C1=2C2。采用C1=C2和R1=2R2也可以。
滤波电路分类详解 整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。 常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。 脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量。 半波整流输出电压的脉动系数为S=1．57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O．67。对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1／(4(RLC／T-1)。(T为整流输出的直流脉动电压的周期。) 电阻滤波电路 RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。如图1(B)RC滤波电路。若用S表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数 S=(1/ωC2R)S。 由分析可知，电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端，最后由C2再旁路掉。在ω值一定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波效果就越好。而R 值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的电容量，又会增大电容器的体积和重量，实现起来也不现实。这种电路一般用于负载电流比较小的场合. 电感滤波电路 根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同，由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。因为电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。 （A）电容滤波（B）C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=(1/ωC2R')S' （C）L-C电感滤波（D）π型滤波或叫C-L-C滤波
电感和电容的计算
当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗，也就是电感。电容(或电容量，Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量。 加载其电感量按下式计算:线圈公式 阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH)，设定需用360ohm 阻抗，因此： 电感量(mH) = 阻抗(ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷ 7.06 = 8.116mH 据此可以算出绕线圈数： 圈数= [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径(吋) 圈数= [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈 电容功率计算公式: P=1/2 * C * V2 * F 电感功率计算公式: P=1/2 * L * I2 * F 电容上携带的能量(焦耳)，是二分之一乘以电容量(法拉)再乘以电容电压(伏特)的平方。 硅芯片功率的计算存在一个公式：功率=C(寄生电容)*F(频率)*V2(工作电压的平方)。对于同一种核心而言，C(寄生电容)是一个常数，所以硅芯片功率跟频率成正比，跟工作电压的平方也成正比 1法拉5V的电容携带的能量为12.5焦耳。1焦耳=1瓦每秒 全新1.2伏1.8A时的镍氢充电电池充满后携带的能量为1.2*1.8*3600=7776焦耳。在现在的商业环境条件下，镍氢充电电池和法拉电容的体积能量比为250：1，价格比为1：2。另外电容放电需要特殊的恒压输出调整电路。
电感和电容对交变电流的影响
电感和电容对交变电流的影响 教学目标 知识目标 1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用． 2、知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关． 3、知道交变电流能通过电容器．知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用． 4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关． 能力目标 使学生理解如何建立新的物理模型而培养学生处理解决新问题能力． 情感目标 1、通过电感和电容对交流电的阻碍作用体会事物的相对性与可变性． 2、让学生充分体会通路与断路之间的辩证统一性． 3、培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度． 教学建议 教材分析 本节着重说明交流与直流的区别，有利于加深学生对交变电流特点的认识．教学重点突出交流与直流的区别，不要求深人讨论感抗和容抗的问题．可结合学校的实际情况，尽可能多用实验说明问题，不必在理论上进行讨论． 教法建议 1、根据电磁感应的知识，学生不难理解感抗的概念和影响感抗大小的因素．教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识，让学生自然地得出结论．这样既有利于理解新知识，又可以培养学生的能力，使学生学会如何把知识联系起来，形成知识结构，进而独立地获取新知识． 2、对交变电流可以"通过"电容器的道理，课本用了一个形象的模拟图，结合电容器充、放电的过程加以说明，使学生有所了解即可．对于容抗的概念和影响容抗大小的因素，课本是直接给出的，让学生知道就可以了，不要作更深的讨论． 3、本节最后，结合实际说明了电容的广泛存在，可以适当加以扩展和引伸，以开阔学生思路和引导学生在学习中注意联系实际问题．
教学设计方案 电感和电容对交变电流作用 教学目的： 1、了解电感对电流的作用特点． 2、了解电容对电流的作用特点． 教学重点：电感和电容对交变电流的作用特点． 教学难点：电感和电容对交变电流的作用特点． 教学方法：启发式综合教学法 教学用具：小灯泡、线圈（有铁芯）、电容器、交流电源、直流电源． 教学过程： 一、引入： 在直流电流电路中，电压、电流和电阻的关系遵从欧姆定律，在交流电路中，如果电路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等，实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适用．但是如果电路中包括电感、电容，情况就要复杂了． 二、讲授新课： 1、电感对交变电流的作用： 实验：把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上，观察现象： 现象：接直流的亮些，接交流的暗些． 引导学生得出结论：接交流的电路中电流小，间接表明电感对交流有阻碍作用． 为什么电感对交流有阻碍作用？ 引导学生解释原因：交流通过线圈时，电流时刻在改变．由于线圈的自感作用，必然要产生感应电动势，阻碍电流的变化，这样就形成了对电流的阻碍作用． 实验和理论分析都表明：线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈对交流的阻碍作用就越大．
电阻,电容,电感,二极管,三极管,在电路中的作用
电阻,电容,电感,二极管,三极管,在电路中的作用 电阻 定义：导体对电流的阻碍作用就叫导体的电阻。 电阻（Resistor）是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生热能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。 电阻都有一定的阻值，它代表这个电阻对电流流动阻挡力的大小。电阻的单位是欧姆，用符号“Ω”表示。欧姆是这样定义的：当在一个电阻器的两端加上1伏特的电压时，如果在这个电阻器中有1安培的电流通过，则这个电阻器的阻值为1欧姆。出了欧姆外，电阻的单位还有千欧（KΩ，兆欧（MΩ）等。 电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。 它与其它元件一起构成一些功能电路，如RC电路等。 电阻是一个线性元件。说它是线性元件，是因为通过实验发现，在一定条件下，流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比——即它是符合欧姆定律：I=U/R
常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定，且电压和电流值限制在额定条件之内时，可用线性电阻器来模拟。如果电压或电流值超过规定值，电阻器将因过热而不遵从欧姆定律，甚至还会被烧毁。线性电阻的工作电压与电流的关系如图1所示。电阻的种类很多，通常分为碳膜电阻，金属电阻，线绕电阻等：它又包含固定电阻与可变电阻，光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻等。但不管电阻是什么种类，它都有一个基本的表示字母“R”。 电阻的单位用欧姆（Ω）表示。它包括?Ω（欧姆），KΩ（千欧），MΩ（兆欧）。其换算关系为： 1MΩ=1000KΩ ，1KΩ=1000Ω。 电阻的阻值标法通常有色环法，数字法。色环法在一般的的电阻上比较常见。由于手机电路中的电阻一般比较小，很少被标上阻值，即使有，一般也采用数字法，即： 101——表示100Ω的电阻；102——表示1KΩ的电阻；103——表示10KΩ的电阻；104——表示100KΩ的电阻；105——表示1MΩ的电阻；106——表示10MΩ的电阻。 如果一个电阻上标为223，则这个电阻为22KΩ。电阻在手机机板上一般的外观示意图如图5所示，其两端为银白色，中间大部分为黑色。
电阻电容电感特性
再谈电阻、电容、三极管等电子元件基础 第一章：基本元件 第一节电阻器 电阻，英文名resistance，通常缩写为R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律说，I=U/R，那么R=U/I，电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母"Ω"表示，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。事实上，"电阻"说的是一种性质，而通常在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。师傅对徒弟说："找一个100欧的电阻来！"，指的就是一个"电阻值"为100欧姆的电阻器，欧姆常简称为欧。表示电阻阻值的常用单位还有千欧（kΩ），兆欧（MΩ）。 一、电阻器的种类 电阻器的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特种电阻。在电子产品中，以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类，但常用、常见的有ＲＴ型碳膜电阻、ＲＪ型金属膜电阻、ＲＸ型线绕电阻，还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律，Ｒ代表电阻，Ｔ－碳膜，Ｊ－金属，Ｘ－线绕，是拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中，常可以看到外表涂覆绿漆的电阻，那就是ＲＴ型的。而红颜色的电阻，是ＲＪ型的。一般老式电子产品中，以绿色的电阻居多。为什么呢？这涉及到产品成本的问题，因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好，但制造成本也高，而碳膜电阻特别价廉，而且能满足民用产品要求。 电阻器当然也有功率之分。常见的是1/8瓦的"色环碳膜电阻"，它是电子产品和电子制作中用的最多的。当然在一些微型产品中，会用到1/16瓦的电阻，它的个头小多了。再者就是微型片状电阻，它是贴片元件家族的一员，以前多见于进口微型产品中，现在电子爱好者也可以买到了 二、电阻器的标识 这些直接标注的电阻，在新买来的时候，很容易识别规格。可是在装配电子产品的时候，必须考虑到为以后检修的方便，把标注面朝向易于看到的地方。所以在弯脚的时候，要特别注意。在手工装配时，多这一道工序，不是什么大问题，但是自动生产线上的机器没有那么聪明。而且，电阻器元件越做越小，直接标注的标记难以看清。因此，国际上惯用"色环标注法"。事实上，"色环电阻"占据着电阻器元件的主流地位。"色环电阻"顾名思义，就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格。有的是用４个色环表示，有的用５个。有区别么？是的。４环电阻，一般是碳膜电阻，用３个色环来表示阻值，用１个色环表示误差。５环电阻一般是金属膜电阻，为更好地表示精度，用４个色环表示阻值，另一个色环也是表示误差。下表是色环电阻的颜色-数码对照表：
电容和电感对交流电路的影响
引入新课： 我们学习了电路的知识和常见的三种电子元件──电阻、电容和电感。电阻对电流有阻碍作用，电感和电容对电流有什么影响？引出课题。 展示电路板：请同学们观察电路、元件连接情况，并画出电路图。哪位同学上台前将电路图画在黑板上。 教师板书：板书课题。 新课教学： ●探究一：对直流电的影响 教师设疑：请同学们猜想：接通直流电源，3个小 灯泡亮暗情况？ 学生假设：留1分钟时间让学生思考讨论作出猜想 假设。 实验论证：学生上前台操作实验，演示给全体同学。 实验现象：由学生回答观察到的实验现象。 实验现象分析：学生分析，教师引导。 得出结论：学生总结；教师点化，精练语言。 教师板书：影响：直流 C 隔直流 L 通直流 ●探究二：对交流电的影响 教师设疑：请同学们猜想：接通交流电源，3个小灯泡亮暗情况？ 学生假设：留1分钟时间让学生思考讨论作出猜想假设。 实验论证：学生上前台操作实验，演示给全体同学。提醒学生观察。 实验现象：由学生回答观察到的实验现象。 实验现象分析：学生分析，教师引导。 得出结论：学生总结；教师点评分析，精练语言。 教师板书：影响：交流 C 通交流 L 阻交流 ●教师设疑：L 2、L 3 的亮度为何小于L 1 的亮度？ 师生合作交流：学生分析，教师进行正确引导，引出容抗和感抗两个概念。 教师板书：容抗和感抗 ●教师设疑：请同学们猜想：感抗和容抗与哪些因素有关？ 学生假设：留1分钟时间让学生思考讨论作出猜想假设。 教师提问：教师鼓励学生主动起立回答问题；学生回答自己的猜想假设；教师表扬学生。 教师板书：容抗：C f 感抗：L f 实验论证1──容抗与电容有关：学生上前台操作实验，演示给全体同学；教师指导学生实验操作。 实验现象分析：根据观察分析讨论并得出结论。 教师板书：C越大容抗越小 实验论证2──感抗与自感系数有关：学生上前台操作实验，演示给全体同学；教师指导学生实验操作。 实验现象分析：根据观察分析讨论并得出结论。
电阻、电容、电感的区别
电阻、电容、电感的区别 电容、电感与电阻的区别，很多老师和同学都是不熟悉的，甚至在交流电路中，有很多人还将它们的作用混为一谈，都按电阻的作用来进行分析，从而造成了很多低级错误，笔者在此略作一个辨析，以供大家参考。 一、对电流影响的本质不同 1、电阻 导体电阻对电流的阻碍作用，实际上是自由电荷与导体中其余部分的碰撞（比如金属导体中自由电子和金属阳离子的碰撞），使自由电荷的定向移动能量损失，转化为其余部分热运动动能的过程，有序的定向移动向无序的热运动的转化，即电能向内能的转化，这种无序的热运动不能完全自发的转化为有序的自由电荷定向移动，也就是说，这种能量转化具有方向性。 2、电容 在不稳定电路中，当与电容器并联的其余部分两端电压高于电容器两极板间电压时，就会在其余部分和电容器之间形成充电电流，电容器被充电，定向移动的电荷被转移到电容器极板上，在两板间形成电场，将电路中的电能转化为储存于两板间的电场能，能量还是有序的。当与电容器并联的其余部分两端电压低于电容器两极板间电压时，就会在电容器和其余部分之间形成放电电流，电容器被充电，电荷从电容器极板上转移到电路中发生定向移动，将储存于两板间的电场能转化为电路中的电能。从上述分析可以看出来，如果不考虑电磁辐射的话，电容器充放电，实际上是两种有序运动的相互转化。 3、电感 在不稳定电路中，当与电感器（线圈）串联的电路中电流增加时，电流形成的磁场增强导致电感器中磁通量增大，进而引起自感电动势阻碍电流的增加，这一过程，电路中传来的电能转化为电感器中的磁场能；反过来，当与电感器（线圈）串联的电路中电流减小时，电流形成的磁场减弱导致电感器中磁通量减小，进而引起自感电动势阻碍电流的减弱，这一过程，电感器中的磁场能转化为电路中的电能。从上述分析可以看出来，如果不考虑电磁辐射的话，电感器的自感现象，实际上也是两种有序运动的相互转化。 二、对电流影响的表现不同 1、暂态电路中 （1）电阻：阻碍电流R U I = （2）电容： ①充电过程：阻碍电流R U U I C -=，可以将此式变形为R U R U I C -=，其中R U 可以看作是电路中的电压产生的正向电流，R U C 可以看作是电容器电压产生的反向电流，电路中的电流是这两个电流的和。②稳定过程：相当于断路，阻止电流。③放电过程：充当电源C U I R =，提供电压，使电路中形成电流。（3）电感：①电流增强：阻碍电流增加U E I R -= 自，可以将此式变形为E U I R R =-自，其中R U 可以看作是电路中的电压产生的正向电流，E R 自 可以看作是电感器自感电动势产生的反向电流，电路中的电流是这两个电 流的和。 ②稳定过程：相当于导线，导通电流。 ③电流减弱：充当电源E I R =自 ，提供电压，使电路中形成电流。