电容与电感.ppt
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第二章第二章电容与电感电容与电感第一节第一节电容电容第二节第二节电感电感本章小结本章小结第一节第一节电容电容一、电容器一、电容器二、常见电容器二、常见电容器三、电容器的主要参数三、电容器的主要参数四、电容器标注方法四、电容器标注方法五、电容器好坏判断五、电容器好坏判断第二章第二章电容与电感电容与电感天天线线圈圈(电感器)感器)双双联电容器容器生活中我们常用收音机收听广播节目,你知道调台时调的生活中我们常用收音机收听广播节目,你知道调台时调的是什么吗?
当我们打开一个收音机后盖,如图所示,看到一个是什么吗?
当我们打开一个收音机后盖,如图所示,看到一个用铜导线绕制的器件,你知道它是什么?
在电路中有什么作用用铜导线绕制的器件,你知道它是什么?
在电路中有什么作用?
又如何检测判断其好坏的吗?
它们就是我们在本章将要学习?
又如何检测判断其好坏的吗?
它们就是我们在本章将要学习的电容器和电感器。
本章主要讲述有关电容器和电感器的知识,的电容器和电感器。
本章主要讲述有关电容器和电感器的知识,包括元件认识、主要参数的识别及元件检测等。
包括元件认识、主要参数的识别及元件检测等。
收音机内部实物图收音机内部实物图第一节第一节电容电容电容器是容器是电子子设备中大量使用的中大量使用的电子元件之一,子元件之一,在在电子子设备中中广泛广泛应用于隔直、耦合、旁路、用于隔直、耦合、旁路、滤波、波、调谐回路、能量回路、能量转换和控制和控制电路等方面。
路等方面。
一、电容器一、电容器1电容器和容器和电容容电容器是一种容器是一种储存存电场能的元件,它由能的元件,它由两两块极板构成,两极板之极板构成,两极板之间为绝缘介介质,在两极板上分在两极板上分别引出一根引脚,引出一根引脚,这样就构就构成一个成一个电容器。
在容器。
在电力系力系统中常用中常用电容器容器提高提高电力系力系统的功率因数以减少的功率因数以减少输电线路路损耗和提高耗和提高电源能量利用率。
在源能量利用率。
在电子子设备中,中,电容器是不可缺少的元件。
容器是不可缺少的元件。
第一节第一节电容电容电容是容是电容器的一个工作参数,用于衡量其容器的一个工作参数,用于衡量其储存存电荷本荷本领大大小的物理量。
在右小的物理量。
在右图中,接通开关中,接通开关S,那么,那么电容器的两个极板上容器的两个极板上就要就要储存存电荷,在其两端就要形成荷,在其两端就要形成电压。
如果。
如果电容器两极板容器两极板间电压为U时,电容器任一极板所容器任一极板所带电荷量荷量为q,那么,那么q与与U的比的比值定定义为电容器的容器的电容量,容量,简称称电容。
容。
用公式表示用公式表示为式中:
式中:
q个极板上的个极板上的电荷量,国荷量,国际单位制位制单位位C(库)U两极板两极板间的的电压,国,国际单位制位制单位位V(伏)(伏)C电容器的容器的电容量,国容量,国际单位制位制单位位F(法)(法)在在实际应用中,法拉用中,法拉单位太大,常用位太大,常用较小的小的单位有位有F(微法微法)、nF(纳法)和法)和pF(皮法皮法),其,其换算关系是:
算关系是:
1F106F109nF1012pF第一节第一节电容电容需要指出的是,上式只表明需要指出的是,上式只表明电容器容器电容容C与与q、U之之间的的联系,系,实质电容器的容器的电容量容量C的大小与的大小与q、U没有关系,没有关系,电容容C的大的大小只取决于小只取决于电容器自身容器自身结构。
在平行极板构。
在平行极板电容器中,容器中,电容容C的大的大小与两极板有效面小与两极板有效面积成正比,与两极板成正比,与两极板间距成反比,与两极板距成反比,与两极板间绝缘介介质的介的介电常数成正比。
即常数成正比。
即式中:
式中:
绝缘介介质的介的介电常数,国常数,国际单位制位制单位位F/m(法(法/米)米)平行极板平行极板电容两极板的正容两极板的正对面面积,国,国际单位制位制单位位m2平行极板平行极板电容两极板之容两极板之间的距离,国的距离,国际单位制位制单位位m(米米)C平行极板平行极板电容,国容,国际单位制位制单位位F(法)(法)第一节第一节电容电容22电容器符号电容器符号电容器在电路图中的电路符号如下表所示。
电容器在电路图中的电路符号如下表所示。
电容器在电路图中的电路符号表电容器在电路图中的电路符号表33常见电容器常见电容器常见电容器外形如下图所示。
常见电容器外形如下图所示。
第一节第一节电容电容云母云母电容器容器电解解电容容陶瓷陶瓷电容器容器第一节第一节电容电容薄膜薄膜电容器容器可可变电容器容器微微调电容器容器第一节第一节电容电容三、电容器的主要参数三、电容器的主要参数电容器主要参数有:
标称容量、允许偏差和额定电压。
电容器主要参数有:
标称容量、允许偏差和额定电压。
11标称容量标称容量电容器的外壳上标出的电容量值称为电容器的标称容量。
电容器的外壳上标出的电容量值称为电容器的标称容量。
电容器的标称容量是一系列的标称值,容量不是连续变化的。
电容器的标称容量是一系列的标称值,容量不是连续变化的。
在使用过程中可把多支电容器进行串联、并联和混联使用。
在使用过程中可把多支电容器进行串联、并联和混联使用。
实验证明,电容串联时容量减小,其等效电容的倒数等实验证明,电容串联时容量减小,其等效电容的倒数等于各分电容倒数之和,可写成于各分电容倒数之和,可写成电容并联时容量增加,其等效电容等于各分电容之和,电容并联时容量增加,其等效电容等于各分电容之和,可写成可写成第一节第一节电容电容2允许偏差允许偏差电容器的允许偏差常用的有电容器的允许偏差常用的有2%、5%、10%、20%等等几种。
通常容量越小,允许偏差越小。
几种。
通常容量越小,允许偏差越小。
3额定电压额定电压额定电压又称为耐压,指的是在规定温度范围内,可以额定电压又称为耐压,指的是在规定温度范围内,可以连续加在电容器上而不损坏电容器的最大直流电压。
在使用过连续加在电容器上而不损坏电容器的最大直流电压。
在使用过程中,加在电容器两端的实际电压不能超过此数值,否则可能程中,加在电容器两端的实际电压不能超过此数值,否则可能烧坏电容器。
常用的固定电容器工作电压有烧坏电容器。
常用的固定电容器工作电压有10V、16V、25V、50V、100V、160V、250V、400V、2500V等。
等。
特别要注意:
电容器串联、并联和混联使用时每个电容特别要注意:
电容器串联、并联和混联使用时每个电容两端实际获得的电压不能超过其额定电压。
两端实际获得的电压不能超过其额定电压。
第一节第一节电容电容四、电容器标注方法四、电容器标注方法1直标法直标法直标法电容如图所示。
直标法电容如图所示。
电容直容直标法法对于要区分正于要区分正负极的有极性极的有极性电容,一般在有极容,一般在有极性性电解解电容的外壳上容的外壳上标注有极性注有极性标志,部分新出厂志,部分新出厂的的电解解电容采用容采用长引脚表示正极,短引脚表示引脚表示正极,短引脚表示负极极即即“长正短正短负”。
第一节第一节电容电容22文字符号法文字符号法使用文字符号法,容量的整数部分写在容量单位的前面,使用文字符号法,容量的整数部分写在容量单位的前面,容量的小数部分写在单位符号的后面。
允许偏差用文字容量的小数部分写在单位符号的后面。
允许偏差用文字DD(0.5%0.5%)、)、FF(1%1%)、)、GG(2%2%)、)、JJ(5%5%)、)、KK(10%10%)、)、MM(20%20%)、)、NN(30%30%)表示,如图所示。
)表示,如图所示。
文字符号法文字符号法此外,还用此外,还用(5%5%)、)、(10%10%)、)、(20%20%)表示)表示允许偏差。
允许偏差。
第一节第一节电容电容33数码法数码法一般用三位数字表示电容量的大小,其单位为一般用三位数字表示电容量的大小,其单位为pFpF。
第一、二位为有效数字,第三位表示倍乘数,即有效第一、二位为有效数字,第三位表示倍乘数,即有效值后值后“0”0”的个数,如图所示。
的个数,如图所示。
数码法数码法第一节第一节电容电容五、电容器好坏判断五、电容器好坏判断电容器一般常见的故障有:
开路、短路、漏电和电容量减电容器一般常见的故障有:
开路、短路、漏电和电容量减小等。
对于容量较大的电容器,用指针式万用表电阻档可以判小等。
对于容量较大的电容器,用指针式万用表电阻档可以判别电容器好坏,对其质量进行定性分析。
别电容器好坏,对其质量进行定性分析。
万用表档位选取原则:
容量大,档位小;容量小,档位大。
一万用表档位选取原则:
容量大,档位小;容量小,档位大。
一般容量大于般容量大于4747FF选选RR100100档,容量大于档,容量大于114747FF选选RR1K1K档,档,容量小于容量小于1F1F选选RR10K10K档。
档。
首先短接电容两支引脚(目的是释放电容器储存的电荷),首先短接电容两支引脚(目的是释放电容器储存的电荷),然后把万用表两表笔并联连接到电容两支引脚上,观察表盘指然后把万用表两表笔并联连接到电容两支引脚上,观察表盘指针摆动情况:
若指针偏转后迅速回到起点,则该电容器是好的;针摆动情况:
若指针偏转后迅速回到起点,则该电容器是好的;若指针不动,则该电容器已开路;若指针指到若指针不动,则该电容器已开路;若指针指到“0”0”处不动,处不动,则已击穿短路;若指针停在中间某刻度上,则该电容器漏电。
则已击穿短路;若指针停在中间某刻度上,则该电容器漏电。
第一节第一节电容电容第二节第二节电感电感一、电感器一、电感器二、电感器主要参数二、电感器主要参数三、电感器标注方法三、电感器标注方法四、电感器好坏判断四、电感器好坏判断11电感器电感器电感器是一种储存磁场能量的元件。
在电子技术电感器是一种储存磁场能量的元件。
在电子技术和电力系统中,常常可看到用导线绕制的线圈,如日和电力系统中,常常可看到用导线绕制的线圈,如日光灯镇流器、收音机天线线圈等,这些线圈统称为电光灯镇流器、收音机天线线圈等,这些线圈统称为电感线圈,也叫做电感器。
在电路中常与电容器构成选感线圈,也叫做电感器。
在电路中常与电容器构成选频回路完成调谐选频(如收音机选台等)功能。
频回路完成调谐选频(如收音机选台等)功能。
22常见电感器外形和电路符号常见电感器外形和电路符号电感器外形和电路符号如下图所示。
电感器外形和电路符号如下图所示。
一、电感一、电感第二节第二节电感电感常常见电感器外形感器外形图可可变电感器感器电感器感器电路符号路符号铁心(或磁心)心(或磁心)电感感空心空心电感感第二节第二节电感电感二、电感器主要参数二、电感器主要参数11电感量电感量电感量电感量LL也称自感系数,是用来表示电感元件自感应能力也称自感系数,是用来表示电感元件自感应能力的物理量。
当通过一个线圈的磁通发生变化时,线圈中便会的物理量。
当通过一个线圈的磁通发生变化时,线圈中便会产生感应电动势,这就是电磁感应现象(有关电磁感应的知产生感应电动势,这就是电磁感应现象(有关电磁感应的知识将在下一章学习)。
电动势大小正比于磁通变化的速率和识将在下一章学习)。
电动势大小正比于磁通变化的速率和线圈匝数。
自感电动势的方向总是阻碍原电流变化的,犹如线圈匝数。
自感电动势的方向总是阻碍原电流变化的,犹如线圈具有惯性,这种电磁惯性的大小就用电感量线圈具有惯性,这种电磁惯性的大小就用电感量LL来表示。
来表示。
LL的国际单位制单位的国际单位制单位HH(亨利),实际用得较多的单位为(亨利),实际用得较多的单位为mHmH(毫(毫亨)和亨)和HH(微亨),其换算关系是:
(微亨),其换算关系是:
1H1H101033mHmH101066HH同电容器一样,空心电感器(也叫做线性电感器)的电同电容器一样,空心电感器(也叫做线性电感器)的电感量大小也取决于自身结构,与线圈是否通电、及通电大小感量大小也取决于自身结构,与线圈是否通电、及通电大小无关。
无关。
第二节第二节电感电感22额定电
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- 电容 电感