什么是电感和电容

学士帽2023-02-04  41

电感: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。

电容: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。

1、电感包括自感和互感:

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。

2、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。

扩展资料:

电感和电容的计算:

1、电感的计算:

(1)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

(2)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。I1产生的与线圈2交链的那部分磁通量形成互感磁链ψ21。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

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EM1

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

2、电容的计算:

定义式:C=Q/U

决定式: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。

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)

参考资料来源:百度百科-电感

参考资料来源:百度百科-电容

电感、电容的单位进制换算如下:

1、电感:

1H=10^3mH=10^6μH=10^9nH。

2、电容:

1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)。

1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。

电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。电容是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成 。


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