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為什么電容是線性元件?

2022-10-12

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電壓和電流呈線性關(guān)系的元件稱之為線性元件,很明顯電容不符合這一點,但是電容是線性元件,因為這里所指的不是直流電路,而是指交流電路。電力電容的檢測,電容的檢測,如何檢測電容的好壞,電容器的檢測,電容的檢測方法。

我們來看下圖:

 

1.先來計算圖1各電阻的分壓,看看有什么特點。

由于50/(6+9+17)=1.5625其實就是電流。如果我們把電壓增加,電流也增加,而且電流增加的比例與電壓增加的比例相同,也即du/di=常數(shù)。電力電容的檢測,電容的檢測,如何檢測電容的好壞,電容器的檢測,電容的檢測方法。

我們說,這就是線性電路。

2.我們用相量法來計算圖2。

注意:這里的相量不是向量,是一種專門用于交流正弦參量的計算方法。此時,圖2中的參量是阻抗,其本質(zhì)是復(fù)數(shù),用Z來表示。電力電容的檢測,電容的檢測,如何檢測電容的好壞,電容器的檢測,電容的檢測方法。

注意:電阻的電壓與電流相位相同,故電壓角度為零;電感的電壓超前電流90度,而電容的電壓落后電流90度,故前者為<90,后者為<-90。電力電容的檢測,電容的檢測,如何檢測電容的好壞,電容器的檢測,電容的檢測方法。

同理,我們可以計算出電感和電容上的電壓,分別是:

我們把這三個電壓加在一起,結(jié)果等于多少呢?答案是:就是電源電壓。

如果我們計算出電流相量,然后用電壓相量去除以電流相量,我們會發(fā)現(xiàn)它們的比值是復(fù)常數(shù),也即總阻抗。同時,我們也會發(fā)現(xiàn):dU/dI=常數(shù)。電力電容的檢測,電容的檢測,如何檢測電容的好壞,電容器的檢測,電容的檢測方法。
這說明,當(dāng)我們把電阻、電容和電感看成阻抗時,計算方法與直流電路中一模一樣,都是線性的。

3.結(jié)論。

對于直流電路,我們有:歐姆定律、疊加原理、戴維南定理、諾頓定理等等;對于交流電路,我們同樣有:歐姆定律、疊加原理、戴維南定理、諾頓定理等等。不過,這里的計算用的是相量,并且參量是阻抗。電力電容的檢測,電容的檢測,如何檢測電容的好壞,電容器的檢測,電容的檢測方法。
因此,電容及其容抗在交流電路中,被視為線性元件。
原來,在相量表達式下,也即在正弦交流電的復(fù)數(shù)表達方式下,電阻、電容和電感都是線性元件。事實上,我們可以認為:直流電路的線性關(guān)系不過是交流電路線性關(guān)系的特例而已。電力電容的檢測,電容的檢測,如何檢測電容的好壞,電容器的檢測,電容的檢測方法。
提醒:當(dāng)頻率很高時,如果電路的尺寸大于1/4波長,則基爾霍夫定律失效。這時戴維南定理、諾頓定理都失效,只有疊加原理成立。電力電容的檢測,電容的檢測,如何檢測電容的好壞,電容器的檢測,電容的檢測方法。
暫無數(shù)據(jù)

暫無數(shù)據(jù)