Материал: 05 ЛК - Реактивные элементы цепи. Емкость
Начальное состояние
Примечание.
Различают заряженное или разряженное состояние емкости
в момент времени = 0.
0 = 0 – начальное (т.е. при = 0) состояние емкости
соответствует заряду, накопленному в емкости
=0
|
= 0 |
= |
|
= |
= 0 |
= |
= . |
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
−∞ |
|
|
|
|
0 = 0 – нулевое состояние емкости соответствует нулевому заряду, накопленному в емкости.
Институт № 4 «Радиоэлектроника, |
|
Кафедра «Теоретическая |
|
инфокоммуникации и информационная |
6 |
||
радиотехника» |
|||
безопасность» |
|
||
|
|
Мощность и энергия в емкости
•Мощность, потребляемая в емкости.
Определение мгновенной мощности в емкости
по известным формам изменения напряжения и тока во времени:
= ( )
•Энергия, накопленная в емкости.
Определение мгновенного значения энергии по известной форме
изменения мгновенной мощности во времени:
|
|
|
|
|
= |
( ) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
−∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
= |
|
( ) |
+ |
( ) = 0 |
+ |
( ) , ≥ 0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−∞ |
|
0 |
|
|
|
0 |
|
Институт № 4 «Радиоэлектроника, |
|
Кафедра «Теоретическая |
|
инфокоммуникации и информационная |
7 |
||
радиотехника» |
|||
безопасность» |
|
||
|
|
Энергия в емкости
• При определении энергии выполним подстановку вместо мощности произведение
напряжения и тока в емкости. Ток в емкости заменим «законом емкости».
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
= |
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= |
|
|
= |
|
= |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
= |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•Энергия, накопленная в емкости.
Определение мгновенного значения энергии по известной форме
изменения напряжения во времени:
|
|
2 |
|
|
= |
|
|
|
|
||
|
|
2 |
|
|
|
|
Такое определение мгновенного значения энергии выполняется только для емкости!
Институт № 4 «Радиоэлектроника, |
|
Кафедра «Теоретическая |
|
инфокоммуникации и информационная |
8 |
||
радиотехника» |
|||
безопасность» |
|
||
|
|
Энергия в емкости
• Емкость – это элемент накапливающий энергию.
Если емкость заряжена, то энергия, накопленная в емкости, – больше нуля.
, Дж
2
2
, В
ордината, – энергетическое состояние емкости
абсцисса, – переменная состояния емкости
Институт № 4 «Радиоэлектроника, |
|
Кафедра «Теоретическая |
|
инфокоммуникации и информационная |
9 |
||
радиотехника» |
|||
безопасность» |
|
||
|
|
Энергия в емкости
Примечание.
Энергетическое состояние емкости в момент времени = 0 определяет начальную
потенциальную энергию электрического тока в цепи.
0 = 0 – начальное состояние (т.е. начальное значение переменной состояния) емкости соответствует начальной энергии, накопленной в емкости
|
2 |
0 |
|
0 = |
|
|
. |
|
|
||
|
2 |
|
|
|
|
|
0 = 0 – нулевое состояние (т.е. нулевое значение переменной состояния)
емкости соответствует нулевой энергии, накопленной в емкости
0 = 0.
Институт № 4 «Радиоэлектроника, |
|
Кафедра «Теоретическая |
|
инфокоммуникации и информационная |
10 |
||
радиотехника» |
|||
безопасность» |
|
||
|
|