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瞬时功率公式和瞬时电能公式说明，当外加电压uc变化时，两较板间的能量也是变化的。当uc增加时，p为正值，电容吸收电功率，其储存的电能增加，这增加的能量是电源提供的，此时电容器相当于负载；反之，当以减小时，p为负值，电容器较板上的电荷减小，其储存的电能也减少，这减少的能量又到哪里去了呢？

从电容器防电图可以看出，此时电源的极性或外加电压uc的参考方向并没有改变，而电容器放电电流的方向与充电电流的方向正好相反，是从电源的正极流入，负极流出，这时电源成了一个接受电能的负载，电容器储存的电能以放电的方式返回给电源了。这说明在电压变化过程中，电容器并没有消耗掉电能，只是与电源之间进行能量的交换，这种交换是可逆的。由于电容器能将电能储存起来，而不会消耗掉，故电容称为储能元件。

电感元件

用金属导线绕成的线圈就是电感元件，简称电感，其外观形状如下图所示，其中“铁芯线圈”图是电工与电子技术中常用的小型电感元件及其电路图形符号。

电感器外观和图形符号

在N匝电感线圈两端通入直流电流IL，在线圈里即会产生磁通Φ，则线圈的自感系数L为：

电感线圈自感系数

或者写成：NΦ=LIL

式中的NΦ称为磁链。电感的大小与线圈的几何尺寸、绕法和线圈内的磁性材料有关。如线圈内部有铁心，则电感L不是常数，称非线性电感。从上式中可知，当电感L为常数时，磁通Φ与电流I成正比例关系，这样的电感称为线性电感。磁通方向与电流的方向应符合右手螺旋定则。

电感的单位为亨利（H），简称亨，也可用毫亨（mH）， 1mH=10-3H，或微亨（μH)，1μH=10-6H。

若通入N匝电感线圈的电流iL是变化的，则线圈中的磁通Φ也是变化的，线圈的磁通变化率与电流变化率之间有下列关系式：

磁通变化率与电流变化率之间的关系

上式表面，通过电感线圈的电流若有增减变化，磁通量亦有增减变化。根据电磁感应定律，在线圈上会产生感应电动势eL，交流高压真空接触器，它与磁通量对时间t的变化率的负值成正比，即：

磁通量与时间变化关系

此感应电动势是因为通入线圈的电流变化而产生的，故称为自感电动势。

电路图根据右手螺旋定则，自感电动势的参考方向应与电流的参考方向一致，如右图所示，则上式中的负号表明，自感电动势总是反对电流变化的。其物理解释是，在下图中，电流i L增大，磁通φ增加，此时电流变化率di与dt之比大于零，为正值，说明线圈磁场储存的能量增加，线圈是负载，从电源吸收电能。由上eL公式可知，eL为负值，eL的实际方向是反对电流增大的，如下图所示。反之，电流iL减小，磁通φ减小，电流变化率：di与dt之比小于零，为负值，说明线圈磁场储存的能量减少，这时线圈向电源提供电能。上式中的eL为正值，eL的实际方向是反对电流减小的，如下图所示。

变化电流作用下的电感线圈

弄清楚了自感电动势eL的产生和作用后，就可找出外加电压u与自感电动势eL的关系。在**个电路图中，由于电压的方向为电位降低的方向，而电动势的方向为电位升高的方向，广东高压真空接触器，即u和eL的方向相反，所以有：

自感电动势

（公式后面，大写L前面的负号是等于号）

上式表面，电感线圈两端的电压等于自感电动势的负值，换言之，当u、eL、i参考方向一致时，并且与磁通Φ的关系符合右手螺旋定则时，线圈的端电压u与流过的电流i可由上式表示。显然，当通过线圈的电流恒定不变即为直流电流时，自感电动势为零，相应底线圈两端的电压uL也为零。所以说电感线圈在直流电路中，相当于短路。

电感线圈的瞬时功率与电能的关系：

电感线圈的瞬时功率

瞬时电能关系：

电感线圈的瞬时电能

上两式表面，通过电感线圈的电流变化时，电感线圈的能量也是变化的，当iL增加时，磁场增强，磁场储能的能量增加，这部分能量必然由外电源提供；反之，当电流iL减少时，磁场削弱，磁场储能的能量减少，多余的磁场能量按电磁感应定律产生一个与电流参考方向相同的自感电动势。所以说，电感中磁场储能与电源电能之间的交换时可逆的，所以电感为储能元件。

通过点无源元件的分析可知，电阻是耗能元件，不与电源交换能量。电容、电感时储能元件，可以与电源交换能量。电容以电场形式储能。而电感则以磁场形式储能。

如下图所示，SB1~SB4与EL1~EL4分别是设在四层楼梯上的四个按钮开关和四盏灯。当人走进楼里，按下任何一个按钮开关时，四盏灯全部被接通发光。照明一段时间，使人走进房间后，照明灯会自动熄灭。

电路中继电器选用JRX-13F型；灯泡选用15W为宜；调节电位器RP可改变时间。

此电路用于楼房走廊、门厅或楼梯口照明，能有效解决“人走灯灭”的问题，节约电能。

电路如下图，主要特点是白天有光照，灯泡不亮，夜晚黯淡无光，电路自动通电，灯泡亮起。

白天在较强光照下，光导管227A（一种光敏电阻）两端阻值很小，约20~50kΩ，晶体管VT2获得基较电流而导通，VT1从R2上得到正偏电压也导通，继电器线圈KA得电，继电器的常闭触电②、③断开，两只晶闸管V1和V2没有触发信号而不导通，因而灯泡EL不亮。

夜幕降临时，随着光照强度下降，光导管227A的阻值不断增加，较终可达1MΩ左右，VT1因基较电流太小而截止，VT1也相应截止，继电器KA失电释放，常闭触电②、③闭合，高压真空接触器，晶闸管V1、V2因其两控制相连而处于双向导通状态，高压真空接触器厂，电源被接通，照明灯亮。

图中，电容器C3用于防止夜间瞬时强光干扰引起照明灯熄灭。而当光亮强度在临界点附件缓慢变化时，易引起继电器颤动而使灯光闪动，C2可以过滤掉脉冲电流，避免照明灯闪亮。