交流电中的电容

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摘要

介绍交流电中的电容的特性,电压与电荷的关系,电压与电流的相位关系等结论。

交流电计算中常用的数学公式:

交流电中的电容

三角函数曲线的超前与落后。在曲线图上sin(x+π/2)比 sin x 超前π/2相位角 ,sin(x-π/2)比 sin x 落后π/2 相位角。

电容:二金属板中间为绝缘介质,构成电容器,极板的大小,介质的性质决定可充电荷的多少,单位电压下可充的电荷数叫电容。

C = q /U  ,    q (库伦), U (伏特)  C ( 法拉)

电容的导电特性,可通交流电,不通直流电,且阻抗随交流电频率的增大而减小。

当把正弦电压加到电容器上时,电容器开始充电和放电,充电时开始较大,慢慢随着电容器电压升高,电流减少,到电容器电压与电源电压相等时,电压最大,电流在达到平衡情况下为零。

 已知极板上的电压与电荷的关系为:

交流电中的电容

结论:

1.Um = Im/(Cω), 有效值 U = I * 1/(Cω)

2.根据欧姆定律1/(Cω)有电阻的性质, 称为容抗, 写成 Xc = 1/(Cω),单位:欧姆。

3.ω=2πf,  当f增大,容抗变小, 当f减小,容抗变大,直流电时,容抗无限。

交流电中的电容

4.电容上的电压 在相位上比电流落后π/2,或者说,电容上的电流 在相位上比电压超前π/2。

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