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實(shí)際電感與電容元件

冬至子 ? 來源:電路與電測 ? 作者:sunman ? 2023-10-23 15:33 ? 次閱讀

理想電感(自感)的定義是當(dāng)線圈所通電流產(chǎn)生的穿過線圈本身的磁鏈與該電流的比值。理想電感線圈是儲能元件:將電能轉(zhuǎn)化成磁場能量存儲起來。

如果線圈有損耗,可以用理想電感串聯(lián)或并聯(lián)一個(gè)電阻表示有損耗的電感線圈。實(shí)際電感由線圈繞制而成,繞制線圈的導(dǎo)線有電阻Rs(銅損),繞組間有電容Cp,鐵心有渦流損耗(鐵損)Rp。

實(shí)際電感的電路模型如圖1所示,其中Rs、Cp和Rp又稱為寄生元件。選擇實(shí)際電感元件時(shí),需要考慮寄生元件的影響。

圖片

圖1實(shí)際電感的電路模型

理想電容的定義是當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體,帶有等量異號電荷時(shí),兩導(dǎo)體有電位差,該電荷量與該電位差之比,為該兩導(dǎo)體系統(tǒng)的電容。這時(shí)兩個(gè)導(dǎo)體是理想導(dǎo)體,導(dǎo)體之間的介質(zhì)是理想的絕緣介質(zhì)。

如果介質(zhì)損耗不能忽略,可以用理想電容串聯(lián)或并聯(lián)一個(gè)電阻表示有損耗的電容。理想的導(dǎo)體或絕緣體在實(shí)際電路中不存在,實(shí)際電容器的極板有電阻Rs,兩極板之間的絕緣介質(zhì)有漏電導(dǎo)Gp。

當(dāng)兩極板之間由電壓時(shí),極板之間的介質(zhì)里會有漏電流,從而會產(chǎn)生磁場,所以還存在一個(gè)電感Ls。圖2為實(shí)際電容器的電路模型。其中Rs、LS和Gp又稱為寄生元件。選擇電容器時(shí),應(yīng)考慮寄生元件的影響。

圖片

圖2實(shí)際電容器的電路模型

除了以上討論的參數(shù)外,環(huán)境溫度、濕度、信號頻率以及介質(zhì)的損耗角正切等參數(shù)也可能對實(shí)際電感、電容值有影響。

綜上,理想電感、電容只考慮了元件儲能的這一種性質(zhì)。實(shí)際元件涉及到更多的參數(shù),到底需要考慮哪些參數(shù),需要具體問題具體分析。

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