高二物理競(jìng)賽課件線性時(shí)不變（LTI）電容元件

線性時(shí)不變（LTI）電容元件

儲(chǔ)存的能量，無源性線性時(shí)不變（LTI）電容元件i(t)=Cdu(t)dt0tu(t)=u(0)+1Ci()dwe(–,t)=u()i()d–t=u()Cddu()d–twe(–,t)=C

u()du()0u(t)=Cu2(t)

電容元件的定義與分類定義分類線性時(shí)不變（LTI）電容元件1、特性曲線與約束方程2、電壓-電流關(guān)系（VCR）i(t)=Cdu(t)dt0tu(t)=u(0)+1Ci()diC+-uquq0uq0斜率Cq=Cu

無源性與有源性二端電阻性元件無源或有源的直觀判別無源特性曲線在所有時(shí)間都處于u-i平面的第一、三象限有源特性曲線只要有處于u-i平面的第二或第四象限的情況iu0t=0.523t=01t=例1兩電阻元件在電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，特性方程

分別為i=2+cost和i=u+(cos2t)u/u

，試判斷其有關(guān)性質(zhì)。t=02t=0.52t=iu0-11(2)電容的記憶性3、討論(1)動(dòng)態(tài)特性+ECRcRb1Rb2ReC2C1C2輸入輸出（如放大器電路中電容的耦合作用）線性時(shí)不變（LTI）電容元件i(t)=Cdu(t)dt0tu(t)=u(0)+1Ci()diC+-uu/V0.512345is/A0t/s1(2)電容的記憶性1-6-2線性時(shí)不變（LTI）電容元件i(t)=Cdu(t)dt0tu(t)=u(0)+1Ci()d0t1u(t)=u(0)+510510–6dt0u(t)=u(1)+51050dt0=0.5V2t3u(t)=u(2)+510510–6dt2=0.5+0.5(t–2)u(3)=1V例簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)器+-u(t)2FiSu(0)=01t2(3)電容電壓的連續(xù)性i(t)有界

如果i(t)在任一時(shí)間都有界，則u(t)在任一時(shí)間的變化都是連續(xù)的。即在任一時(shí)間，電容電壓都不可能即時(shí)地從一個(gè)值躍變到另一個(gè)值。特別，如果在t=0時(shí)有界，1-6-2線性時(shí)不變（LTI）電容元件i(t)=Cdu(t)dt0tu(t)=u(0)+1Ci()d0ti(t)u(0+)=u(0–)0–0+u(0+)=u(0–)+1Ci(t)dt則0–0+0–~原始時(shí)刻,0+~初始時(shí)刻.i(t)無界例

iS(t)=(t)+-u(t)CiSu(0–)=U00–0+u(0+)=u(0–)+1C(t)dtu(0+)=U0+1C(3)電容電壓的連續(xù)性1-6-2線性時(shí)不變（LTI）電容元件i(t)=Cdu(t)dt0tu(t)=u(0)+1Ci()d(4)非零初始電壓的電容元件的等效電路u(0)=U0+-uCi+-uc(0)=0+-uCi+uc-U0i(t)=U0+1C0ti()d電感器的主要電磁性質(zhì)i1-7電感元件磁通和磁鏈iddt0ddt0e=ddtu=e=ddti、、e、u參考方向的習(xí)慣規(guī)定及電磁感應(yīng)定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式ieu+-eu+-1-7電感元件1-7-1電感元件的定義與分類電路符號(hào)、定義、分類i1-7-2LTI電感元件1、特性曲線與約束方程2、VCR3、討論（1）動(dòng)態(tài)特性（2）記憶性（3）電流的連續(xù)性+-uusC2+-+-C1LU0低通濾波電路0ti(t)=i(0)+1Lu()d1-3電感元件0i=Liu(t)=ddtdi(t)dt=Lu(t)有界

如果u(t)在任一時(shí)間都有界，則i(t)在任一時(shí)間的變化都是連續(xù)的。即在任一時(shí)間，電感電流都不可能即時(shí)地從一個(gè)值躍變到另一個(gè)值。特別，如果u(t)在t=0時(shí)有界，i(0+)=i(0–)1-7-2LTI電感元件3、討論（3）電流的連續(xù)性u(píng)(t)=Ldi(t)dt0ti(t)=i(0)+