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电容的记忆性与串联电容的影响——电容电压的连续性探究

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:在电容电流有界的情况下,电容电压不能跳变,具有连续性。如图4.3所示,当有N个电容串联时,根据KVL,可得由式可知,某时刻的电容电压不仅与该时刻的电流有关,而且还与此时刻以前的所有电流值有关,这说明电容电压具有记忆性。根据KCL和电容VCR,图4.4中电路的电流为如果令,则如果令,则图4.3串联电容图4.3串联电容即所有并联电容的总电容值等于它们各自电容的和。

电容的记忆性与串联电容的影响——电容电压的连续性探究

在第1章已经学习了电容是一种在电场中储存能量的无源双端电路元件,它的VCR表示如下:

即为流过电容的电流等于它两端的电压的变化值乘以电容值,且电压电流需要服从关联参考方向。当电压变化率为0时,即直流电压情况下,电流为0,电容相当于开路。因此,电容有隔断直流的作用。

如果电流为有界值,则电压为

由式(4.11)可知,某时刻的电容电压不仅与该时刻的电流有关,而且还与此时刻以前的所有电流值有关,这说明电容电压具有记忆性。

在电容电流有界的情况下,电容电压不能跳变,具有连续性。这在分析含有电容的电路时是一个非常重要的性质。

如图4.3(a)所示,当有N个电容串联时,根据KVL,可得

根据电容VCR关系,可以进一步得到

由于所有电容都是串联的,所以电流为

则(www.xing528.com)

如果令,则

即串联电路中的总电容的倒数等于各支路电容的倒数和。图4.3(b)中的电路可以被视作图4.3(a)中电路的等效电路。

根据KCL和电容VCR,图4.4中电路的电流为

如果令,则

图4.3 串联电容

即所有并联电容的总电容值等于它们各自电容的和。图4.4(b)中的电路可以被视作图4.4(a)中电路的等效电路。

图4.4 并联电容

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