為什麼電容是線性元件?

時間 2021-05-29 23:15:39

1樓:拿了桔子跑啊

注意 i=C·du/dt 和u=L·di/dt 和其他線性元件i和u滿足的等式中的i和u都是一次方的又由於電路kvl kcl定律進行的是加減法運算(線性運算) 這意味著由線性元件構成的微分方程是線性微分方程(導數及本身都是一次方)

可知:線性電路的命名可能得來於此

非線性元件並不單指i-u曲線是直線的元件更應該指這元件的i-u等式中 i和u都是一次方且滿足線性運算的

2樓:ckj.Jankel

知乎id 凌晨四點的打鐵聲的回答,回答的很好,我再做一些額外的補充:

乙個電容加乙個電阻,構成的其實就是乙個一階線性微分方程,自然是線性的。同樣的,RL電路也是一階線性微分方程。而RLC電容構成的則是二階線性微分方程。

3樓:吥乖乖

電容、電阻、電感隨溫度的改動發作改動的電子元件。首先你得理解什麼叫線性電路:由線性元件和電源構成的電路。

很顯然電容不是電源,那電容是不是線性元件呢?界說:當訊號通過乙個元件後,訊號的波形沒有改動,咱們就稱之為線性器材。

比方:電阻,電容都是線性元件。但不是含有電容的電路就一定是線性電路了,還得看其他器材在電路中起到的效果。

4樓:謝抓馬

線性電阻的伏安特性曲線是一條過原點的直線。

線性電容的庫伏特性曲線是一條過原點的直線。

線性電感的韋安特性曲線是一條過原點的直線。

分別來自邱關源電路第五版14、126、130頁。

對於電容和電感並不是要求伏安特性曲線是一條過原點的曲線,單純針對問題的題幹來說這麼解釋最粗暴了。

5樓:王韜

首先,我必須要說明,

有些電容確實是線性原件,而有些並不是。簡單的說,線性電容是線性元件,而非線性電容不是線性元件。

現在題主的問題是:為什麼電容是線性元件?就我的理解,題主的問題其實應該是:

為什線性電容是線性元件?

因為線性電容的電流與電壓的變化率成正比。

公式表達如下:

那麼其實還引出另外乙個問題

為什麼我們常見的這些瓷片電容、鋁電解電容、鉭電解電容、獨石電容,幾乎我們平時接觸的所有電容都屬於線性電容呢?

線性電容為什麼是線性電容呢?因為它們都符合下面乙個完美的公式:

q=C*u

這是線性電容的公式定義。

他們的庫倫特性曲線都是一條過原點的直線:

另外,有非線性電容嗎?

。變容二極體就是一種非線性電容。當然,它更不是線性原件了。

6樓:李Z

因為滿足齊次性和可加性,所以叫它線性元件...

其實有點像說廢話...

根本的原因是原件的特性不隨時間的變化而變化,因為電荷增量和電壓增量的比值保持不變。也就是系統裡定常的概念。換句話說,就是元件的性質不會由於環境的變化而變化。

反應到形式上就是可以寫成傳遞函式,滿足齊次性和可加性。

7樓:凌晨四點的打鐵聲

對於乙個電容,其上的電壓和流過的電流(取關聯參考方向)滿足:i=Cdu/dt。

(1)齊次性

若取u2=2u1.則i2=Cdu2/dt=Cd(2u1)/dt=2*Cdu1/dt=2i1

即電壓變為原來的2倍,通過其的電流在相同時刻也變為原來的2倍。

所以滿足齊次性。

(2)可加性

若取u=u1+u2.則

i=Cd(u1+u2)/dt=Cdu1/dt+Cdu2/dt=i1+i2

即:當加在其上的電壓等於兩個電壓之和時,通過其的電流也等於兩個電壓分別作用時分別通過的電流i1和i2相加。

所以滿足可加性。

綜上,電容是線性元件。

更準確的說,對於電容元件,通過其的電流和加在它上面的電壓滿足線性的微分關係。

8樓:王元化

首先題主應該理解什麼是線性元件,滿足線性性質,而不是簡單的從電阻來看,對線性性質在數學上有一定的定義,我覺得理解了這個概念,就不難理解為什麼電阻、電容、電感是線性元件。

9樓:Patrick Zhang

這裡所指的不是針對直流電路而言,而是指交流電路。

我們來看下圖:

1.先來計算圖1各電阻的分壓,看看有什麼特點

合計:由於50/(6+9+17)=1.5625其實就是電流。如果我們把電壓增加,電流也增加,而且電流增加的比例與電壓增加的比例相同,也即du/di=常數。

我們說,這就是線性電路。

2.我們用相量法來計算圖2

注意:這裡的相量不是向量,是一種專門用於交流正弦參量的計算方法。此時,圖2中的參量是阻抗,其本質是複數,用Z來表示。

注意:電阻的電壓與電流相位相同,故電角度為零;電感的電壓超前電流90度,而電容的電壓落後電流90度,故前者為<90,後者為<-90。

同理,我們可以計算出電感和電容上的電壓,分別是:

我們把這三個電壓加在一起,結果等於多少呢?答案是:就是電源電壓。

如果我們計算出電流相量,然後用電壓相量去除以電流相量,我們會發現它們的比值是復常數,也即總阻抗。同時,我們也會發現:dU/dI=常數。

這說明,當我們把電阻、電容和電感看成阻抗時,計算方法與直流電路中一模一樣,都是線性的。

3.結論

對於直流電路,我們有:歐姆定律、疊加原理、戴維南定理、諾頓定理等等;對於交流電路,我們同樣有:歐姆定律、疊加原理、戴維南定理、諾頓定理等等。

不過,這裡的計算用的是相量,並且參量是阻抗。

因此,電容及其容抗在交流電路中,被視為線性元件。

10樓:He1S

其實這與電路理想元件定義有關, 電路每乙個理想元件都有兩個電磁物理量的函式關係 , 個人認為前面那個回答的說法沒講到元件本質, 線性電阻之所以定義線性是在於兩個量U和I成線性函式 ,我們學習的常見的線性電容之所以定義線性是其兩個量Q與U成線性函式,它的U與I特性是為方便研究電路才推導出來的。

11樓:阿童木

通過向師兄請教已經解決了這個問題,因為電容是可以寫出傳遞函式的也就是乙個線性的系統。從另乙個角度看,電容的電流和電壓滿足微分關係,而微分關係是滿足疊加定理的線性運算,所以電容是屬於線性元件。

書為什麼是線性的?

與晶之戀 我覺得這裡的非線性指的是意識 思想,意識,心靈都好 人的所有藝術形式都在試圖表達意識但是卻無法完整表達和傳遞,原因不光是表達形式而在人的意識本身就不是那麼容易傳達的。所以還是算了吧 Jamie 文字是線性的,用它寫的書必然是線性的。影象是多維的,它為什麼不能拿來寫書?比如這幅數千年前的岩畫...

Vue中到底是什麼是父元件,什麼是子元件?

194hhh 我是子元件 上面的html Vue.component my child var new Vue 上面是js vue的核心理念就是用資料驅動dom 切記。這應該就很好懂了吧 何能 new Vue datamymessage 3 Vue的所有效果渲染都是基於元件的。不用把Vue的父元件子...

有誰能告訴我什麼是線性,什麼是非線性?

任克 這個真的不好講,如果誰真能講清楚,那就是線性思維。有人說線性思維是邏輯思維,非線性是直覺思維。貌似有理。但實際上非線性的直覺思維,表面看沒有邏輯,其實內在自有邏輯。線性思維的因果邏輯,很容易看清楚,非線性思維的因果邏輯,不容易看清楚。線性思維,是靜態 不變的看待事物和思考問題。非線性思維,是動...