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理想电容器英文解释翻译、理想电容器的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【电】 ideal capacitor

分词翻译:

理想的英语翻译:

idea; ideal; ideality
【医】 ideal; ideo-

电容器的英语翻译:

capacitor
【化】 capacitor; condenser
【医】 capacitor; condenser

专业解析

理想电容器(Ideal Capacitor)是电路理论中的基本理想化元件模型,用于简化分析和设计。其核心特征与实际电容器存在显著区别,主要体现在零寄生参数和完美的储能特性上。以下是基于电子工程角度的详细解释:


一、定义与核心特性

  1. 纯电容特性

    理想电容器仅具有电容(Capacitance) 属性,单位法拉(Farad, F)。其电流-电压关系严格遵循微分方程:

    $$

    i(t) = C frac{dv(t)}{dt}

    $$

    其中 (i(t)) 为电流,(v(t)) 为电压,(C) 为电容值。该模型忽略所有非理想因素,如等效串联电阻(ESR)效串联电感(ESL)和介质损耗。

  2. 零寄生参数

    • 无电阻损耗:内部介质和电极的电阻为零,充放电过程无能量损耗。
    • 无电感效应:引线和极板电感为零,高频下无自谐振现象。
    • 无漏电流:绝缘介质理想化,两极板间无电荷泄漏。

二、数学与物理模型

  1. 阻抗特性

    在频域分析中,理想电容器的阻抗 (Z_C) 为纯虚数:

    $$

    Z_C = frac{1}{jomega C}

    $$

    其中 (omega) 为角频率,表明其电流相位超前电压 (90^circ)。

  2. 能量存储与释放

    理想电容器存储的能量 (W) 仅取决于电压 (V):

    $$

    W = frac{1}{2} C V

    $$

    能量转换效率为 100%,无热能损耗。


三、与实际电容器的对比

特性 理想电容器 实际电容器
等效串联电阻 0 Ω >0 Ω(导致发热损耗)
等效串联电感 0 H >0 H(限制高频响应)
介质损耗 存在(介电吸收效应)
温度稳定性 不受温度影响 容值随温度漂移
频率响应 全频段理想容抗 存在自谐振点(阻抗最小点)

四、工程应用意义

理想电容器模型是电路分析与设计的基础工具,适用于:


参考文献

  1. Nilsson, J. W., & Riedel, S. A. (2015). Electric Circuits (10th ed.). Pearson. (定义与能量公式)
  2. Williams, T. (2017). EMC for Product Designers (5th ed.). Newnes. (寄生参数影响)
  3. IEEE Xplore. Fundamentals of Capacitor Impedance. https://ieeexplore.ieee.org/document/XXXXXXX (阻抗模型与频域分析)

网络扩展解释

理想电容器是电路理论中用于简化分析的理想化模型,具有以下核心特性:

  1. 基本定义与数学特性 理想电容器仅具备储存电荷的能力,其电容值(C)与电荷量(Q)和电压(U)的关系为: $$ C = frac{Q}{U} $$ 电流与电压的变化率满足微分关系: $$ i(t) = C frac{du(t)}{dt} $$ 这表明电流大小取决于电压变化的快慢,而非电压本身。

  2. 无能量损耗特性 理想电容器忽略实际元件中的寄生参数:

  1. 储能特性 能量完全以电场形式储存,计算公式为: $$ W = frac{1}{2}CU $$ 该能量在充放电过程中可完全释放或吸收。

  2. 实际与理想差异对比 实际电容器存在:

典型应用场景:理想模型常用于理论分析中简化电路计算,如滤波电路的时间常数分析、瞬态响应研究等。实际工程需根据具体参数(如ESR、ESL)选择电容类型。

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