电阻、电容、电感元件及其特性

 新闻资讯     |      2019-12-17 13:10

  电阻、电容、电感元件及其特性_信息与通信_工程科技_专业资料。常用电子元件基本信息

  第三节 电阻、电容、电感元件及其特性 电阻、电容、 一、电阻元件 二端元件: 有两个端钮与外部相连的元件。 二端元件: 有两个端钮与外部相连的元件。 二端电阻元件的 u、i 关系可由 u – i 平面的一条 曲线(伏安特性曲线)确定。 曲线(伏安特性曲线)确定。 f (u, i) = 0 分 类 (电阻元件的电压与电流的约束关系, 电阻元件的电压与电流的约束关系, 简称VCR) 简称VCR) 或 线性电阻(过原点的直线) 线性电阻(过原点的直线) 非线性电阻 时不变电阻 时变电阻 RY型金属氧化膜电阻器 型金属氧化膜电阻器 广泛应用于彩色电视机,计算机显示器、 广泛应用于彩色电视机,计算机显示器、新电源 和其他家用电器等高温条件下要求稳定性高的电路中 特点:小型、优质、阻燃、低噪音、质量一致、 特点:小型、优质、阻燃、低噪音、质量一致、长期 稳定 RX27/RY27瓷壳型水泥固定电阻器 瓷壳型水泥固定电阻器 特点: 特点: 高可靠性、 高可靠性、耐 高温、耐电脉 高温、 冲击、 冲击、抗浪涌 能力强、 能力强、阻燃 性好。 性好。 RX21涂覆型线绕固定电阻器 涂覆型线绕固定电阻器 特点: 特点: 高可靠性、 高可靠性、功 率范围大、耐 率范围大、 潮湿、 潮湿、绝缘性 好、抗浪涌能 力强、 力强、阻燃性 好。 i i 电 阻 的 分 类 0 u 0 u 非线 非线 u 线. 线性电阻 关联参考方向: 关联参考方向: u = i ? R 或 u i R u i = = G?u R u α G — 电导,单位:西门子(S) 电导,单位:西门子( ) 1 G= R 非关联参考方向: 非关联参考方向: 0 u R = tgα = i i u = ?i ? R 伏安特性 2. 线性电阻元件吸收的功率 关联方向: 关联方向: p = u? i = i ? R = i 2 2 G P 0 吸收 P 0 释放 u2 p = u? i = 非关联方向: 非关联方向: R = u2 ? G u = ? Ri i = ?Gu p = ?u ? i 二、电容元件 薄膜电容器系列 主要有: 主要有:CL20, , CL21,CL23, , , CL25,CBB12, , , CBB21, CBB81 等 瓷介电容器系列 主要有: 主要有:CC1, , CC81, , CT1,CT81,等 , , 独石电容器 主要有: 主要有: CC4, , CT4. CC42, CT42 等 多层片状 陶瓷电容器 ( SMD贴片电容全系 贴片电容全系 列) 片式钽电解电容 主要有: 主要有: CC41,CT41.CA45 等 小型电 解电容 金属化聚丙烯 薄膜电容器 金属化聚丙烯电容器 适用于电动机起动和连 续运行电路(如空调机) 续运行电路(如空调机) 中,或作灯具的功率补偿 高原型并联电容器 电力电容器) (电力电容器) 米至5000 可用于 1000米至 米至 米的高原地区进行无功 补偿 i 1. 线性电容(C为常数) 线性电容( 为常数 为常数) u C q C= u dq du i= =C dt dt 2. 电容元件的电压电流关系(关联参考方向) 电容元件的电压电流关系(关联参考方向) (电容元件的VCR) 电容元件的 ) 1 u= C 1 t ∫0 i ? dt + u(0) = C ∫0 i ? dt t u(0) — t = 0 时电压 的值,若u(0) = 0 时电压u的值 的值, 3. 电容元件储存的能量 (关联参考方向) 关联参考方向) P 0 吸收能量 P 0 释放能量 在任一瞬间吸收的功率: 电容 C 在任一瞬间吸收的功率: du p = u? i = u?C dt 时间内吸收的能量: 电容 C 在 dt 时间内吸收的能量: dW = pdt = Cu du 时间内吸收的能量: 电容 C 从 0 到 t 时间内吸收的能量: 设u(0) = 0 t u( t ) WC = ∫ pdt = C ∫ 0 0 1 2 u ? du = Cu ( t ) 2 即 1 2 WC = Cu 2 [例1-2] 电容元件及其参考方向如图所示,已知 = 例 电容元件及其参考方向如图所示,已知u -60sin100t V,电容储存能量最大值为 ,电容储存能量最大值为18J,求电容 ,求电容C 时的电流。 的值及 t = 2π/300 时的电流。 + 解: 电压 u 的最大值为 的最大值为60V,所以 , i 1 C 602 = 18 2 36 36 C= 2 = = 10? 2 F 60 3600 u - C du d( ?60 sin 100t ) i=C = 0.01 = ?60 cos 100tA dt dt 2π 2 ? 1? t= 时 i = ? 60 cos π = ? 60 × ? ? ? = 30A 300 3 ? 2? 三、电感元件 1. 线性电感(L为常数) 线性电感( 为常数 为常数) N — 匝数 — 磁链 Φ — 磁通 ψ i + u Φ – ψ = N ?φ Φ N 电感 L= ψ i 韦伯( 韦伯(Wb) ) i (安)A + u – L 亨利( ) 亨利(H) 名称: 名称: RC、RCW型磁棒线圈 、 型磁棒线圈 特性: 特性:输出电流大价格低结构坚实 用途:杂波消除、滤波、扼流, 用途:杂波消除、滤波、扼流,广泛用于 各种电子电路及电子设备 [ [名称 : TC、TBC环型线圈 名称]: 名称 、 环型线圈 特性: 特性:价格低电流大损耗小 用途:扼流线圈,广泛用于各类开关电源, 用途:扼流线圈,广泛用于各类开关电源,控 制电路及电子设备。 制电路及电子设备。 [名称 : 空心线圈 名称]: 名称 特性: 特性:体积小高频特性好滤波效果好 用途: 机 电话机、 用途:BB机、电话机、手提电脑等超薄型电器 2. 电感元件的电压电流关系 u、i、e(电动势)的参考方向为关联参考方向 (电动势) dψ di e=? = ?L dt dt i + u – – L + e di u = ?e = L dt 1 t i = ∫ u ? dt + i ( 0) L 0 3. 电感元件储存的能量 (关联参考方向) 关联参考方向) P 0 吸收能量 P 0 释放能量 在任一瞬间吸收的功率: 电感 L 在任一瞬间吸收的功率: di p = u? i = L? i dt 时间内吸收的能量: 电感 L 在 dt 时间内吸收的能量: dW = pdt = L ? i di 时间内吸收的能量: 电感 L 从 0 到 t 时间内吸收的能量: 设i(0) = 0 t I (t ) WL = ∫ pdt = L∫ 0 0 1 2 i ? di = Li ( t ) 2 即 1 2 WL = Li 2 [例1-3] 电感电流 i = 100e-0.02t mA , L = 0.5H , 求其电压 例 表达式、 时的磁场能量。 表达式、t = 0 时的电感电压和 t = 0 时的磁场能量。 解: u 、i 参考方向一致时 i + u – L di d -0.02 t u = L = 0.5 × (100e ) dt dt = ?e -0.02t mV u( 0) = ?1 mV 1 WL ( 0) = × 0.5(100 × 10 ? 3 ) 2 = 2.5 × 10 ? 3 J 2