当电容器的电容量c是一个与电压大小无关的常量时，称为线性电容
电容元件
正弦电路中电容元件上的电压、电流关系 如果在电容c上加正弦电压u=Umsin（ωt+ѱu），电容中将 产生电流i，若把电压u和电流i的参考方向选为一致，则有 i=Cdu/dt= ωCUm（ωt+ѱu） = ω CUmsin（ωt+ѱu+π/2） =Imsin（ωt+ѱi） 式中 Im= ωCUm ѱi=π/2+ ѱu 可见，电容中的电流i与电压u为同频率的正弦量，且 电流的最大值Im= ωCUm，而在相位上电流超前于电压 π/2 （即90°），也可以说电压滞后电流π/2。
电感的正弦量
根据电磁感应定律有 u=-eL=L(di/dt) 可见，电感中电压u和电流i的关系不是一般的正比 关系，而是导数关系。

当电流i增加时，di/dt>0，则u>0，电压u的实际方 向与电流i的实际方向一致，说明电感在吸收功率， 其作用相当于负载，也就是说磁场随电流的增加 而增大；当电流i减小时，di/dt<0，则u<0，u的实 际方向与电流i实际方向相反，说明电感在释放功 率，其作用相当于电源，也就是说磁场随电流的 减小而减小。对于直流电路，电流值恒定， di/dt=0,则u=0，说明电感两端没有电压，所以电 感对直流电路来说相当于短路。
内江职业技术学院
信息电子工程系
应用电子技术
策划人：张蓉 李杰
Байду номын сангаас录
电感：
一.电感元件 二.电感的正弦量 三.电磁感应定律 四.电感上的正弦电压和电流 五.感抗的槪念
电容：
一.电容元件 二.正弦电路中电容元件上的电压、电流关系
三.容抗的概念
电感
一·定义：设电流量i产生的 磁通为Φ，线圈有N匝，那 么与线圈交链的总磁通称 为磁通链，用ѱ表示，则有 ѱ=NΦ。因为这个磁通或磁 通链是由线圈本身的电流 产生的，所以称为自感磁 通或自感磁通链。若线圈 是绕在非铁磁材料做的骨 架上，称为空心线圈，其 磁通链ѱ与电流i成正比， 即ѱ/i=L。其中L是一个常 量，称为线圈的自感系数， 简称自感或电感。符合上 述关系的电感称为线性电 感。
电容
在工程中，电容器的应用极为广泛。其结构是由两个金属极 板中间隔以绝缘介质（如云母，绝缘纸、电解质)组成，是一 种能够存放电荷的电器。电容器的种类很多，按结构材料可 分有薄膜电容器、云母电容器、纸介电容器、金属化纸介电 容器、电解电容器、瓷介电容器及钽电容器等。按电容器能 否改变又可分为可变电容器和固定电容器 如果用C表示电容器的电容量，用q表示电容器所带的电荷 量（两个极板上分别储存等量异号的正。负电荷），用u表 示电容器的端电压，则三者有以下关系 C=q/u 或q=Cu 式中q的单位为库仑（c），u的单位为伏特（v）时，c的单位 是法拉（F），简称法。实际电容器的电容量往往比1F小得 多，因此通常采用微法（µF）和皮法（pF）作为电容量的单 位，它们之间的换算关系为 1pF=10-6µF=10-12F
容抗的概念

电容中电流与电压最大值（或有效值）之比为 Um/I m=U/I=1/ωC=1/2πfC=Xc 式中Xc 具有“阻碍”电流通过的性质，称为电容的感 抗，简称容抗。容抗与感抗一样只能代表电压和电流的 最大值或有效值之比，不能代表瞬时值之比，因此容抗 也是只对正弦电流才有意义。 容抗Xc分别与两个量ω、C成反比关系，只有在一定频 率下电容的容抗才是常数。频率越高，电容充、放电过 程进行得越快，电流就越大，则容抗就越小。容抗随频 率的增高而减小的特性恰好与感抗频率增高而增大的特 性相反。对于高频电路，容抗很小几乎为零，因此通常 认为高频电路中电容元件相当于短路，可以顺利地把高 频信息传递过去，这说明电容具有耦合交流信号的特性。
电感元件
电感的单位为亨利（H），简称亨，较小的单位还有 毫亨（mH）和微亨(µH),其换算单位关系为： 1H=10³ mH=106µH 实际的电感线圈是用导线绕制而成的，因为除 了具有电感之外，还存在电阻。如果电阻较小甚 至可以忽略不计时，就可看作是理想电感原件。 对一个理想电感线圈阿而言，若通过线圈的电 流变化，电流产生的磁通随之变化，而变化的磁 通穿过线圈时必将引起电磁感应现象，在线圈中 就会产生感应电动势，由于这种电磁感应现象是 流经本线圈中的电流
总结


1正弦交流电路中电感元件上电压超前电流π/2电角 度，电压的有效值与电流的有效值之比为感抗，感 抗分别与频率和电感量成正比。 2 正弦交流电路中电容元件上的电流超前电压π/2电 角度，电压的有效值与电流的有效值之比为容抗， 容抗分别与频率和电容量成反比，当电容量一定时； 频率越低，容抗越大，直流电路频率为零，容抗等 于无穷大，电容相当于开路。而对高频电路，容抗 很小电容相当于短路。因此电容具有隔直流耦合交 流的作用
由上述分析也可看出，在关联参考方向下，电感元件两端的电压总是超前电流
π/2
感抗的槪念
式中的XL=ωL=2πfL=XL,是电感元件的电抗，简称感 抗。感抗反映了电感元件阻碍正弦交流电流的作用。 感抗只能代表电压与电流的最大值或有效值之比， 不能代表瞬时值之比。

显然电感元件的感抗与ω和L两个量有关。首先感 抗与频率成正比，当电流一定时，电流的频率越 高，电流变化越快，自感电动势越大;同时感抗又 与电感量成正比，电感量越大，电感元件引起的 对正弦交流电流的阻碍作用也越大，因此感抗也 越大。对于直流电路，由于频率为零，即感抗为 零，从这一角度可说明直流电路中电感元件相当 于短路。
2.电感上的正弦电压和电流
如果电感元件的正弦电流为 i=√2Isin(ωt+ѱi) 则电感元件的电压为 u=Ld/dt√2Isin(ωt+ѱi) =√2ωLIcos(ωt+ѱi) =√2Usin(ωt+ѱi) 上式中 U=ωLI ѱu= ѱi+π/2 由此可见，正弦交流电路中，电感元件的同频正弦 电压和电流的有效值与最大值的关系为 UM/IM=U/I=ωL=2πfL=XL