电容、电感是如何储能的？
这个问题是很多电子初学者都想知道的原理。其中，由于电感的储能方式现在依旧存在很多的争论，所以本文中的观点纯属于个人对电感的理解，如果大家对文章存在疑惑，可以在公众号留言或者添加我个人微信进行讨论。
在讲解电感的储能方式之前，先看看电容是如何储能的。在项目二的视频中可以了解到，电容储存的能量时电压，而在能量的角度上，我们可以把电压称之为“电场”。故，电容是一个储存电场的物质。
电场是什么？
电场什么？它是如何产生的？电场是“电荷”及“变化磁场”周围空间里存在的一种特殊物质。在电容储存的电场，主要就是“正负两极板之前的电荷所产生的电场”。
电容是如何储存电场的？
当电容没有储存有电压时，电容两极板之间的电荷是处于一个平衡态；如图1所示：
图1
而当电容储存有电压时，其两极板之间的电荷便不再是一个平衡态，如图2所示。这说明，电容上存在电场是因为电容两极板上的电荷不守恒导致的。
图2
现在假设有一个容量无穷大的电容，其上面存在着＋5V的电压，当将其与一个10uF的电容并联时，10uF的电容上也会储存有＋5V的电压。如图3所示：
图3
从图3可以知道，电容在储存电场的过程，实际上是电源上的电荷破坏了电容上自身的电荷平衡导致的。而当电容的电荷平衡被破坏时，电容上即存在了电场，这时我们就称电容上储存有了电压。
从以上内容可总结：电容储存的是电场，而电场是因为电容上的电荷平衡被“电压源”打破而导致的。这就是电容储存电压的基本原因。
而当电容在放电时，该过程其实就是正负两极板之前进行了电子转换，使两极板之间再次达到电荷平衡的过程，这就是电容放电的基本原理。详细的内容将在视频中讲解。
电感的储能方式
这时，若将电感与电容进行类比，很多人可能会立刻想到：电感在没有储存有能量时，应该也是存在着某种物质的平衡。作者本人当时在想这个问题时产生了一个概念，即：“磁荷平衡”。
但是很遗憾，其实人类现在也还没证明磁荷的存在。但是电感在平衡状态时，确实是存在“某种磁场物质”平衡的。这个物质叫做“磁畴”。
对于磁畴的概念，在这里不进行详细的描述。但是其与电容的储能方式是类似的。只不过“磁畴”是在磁场世界中的物质，其对应着电场中的电荷。
大家在没有对“磁畴”进行深度了解时，可以简单地把磁畴理解成“磁介质中存在的无数个随机排布的小磁铁”，这一堆小磁铁在没有磁场的环境中，会相互抵消各自的磁场并处于一个平衡态，使“磁介质”对外不表现磁性，如图4所示：
图4
由此可以知道，当没有电感流过电流时，电感中的磁芯内部的“磁畴”也是处于平衡态的。这与“没有存有电压的电容，其两极板之间的电荷处于平态衡”是一样的。
图5 平衡态的磁畴分布
而当电感上流过电流时，由于电流会存在磁场，当电流的磁场经过磁芯时，电流磁场会打破“磁畴”的平衡状态，使“磁畴”同时趋向于外部磁场的方向。进而导致磁芯此时会对外表现出磁场。而这个磁芯磁场从无—＞有的过程，其实就是电感储存磁场的过程。
图6 存有磁场的磁畴分布
从图6可以看到，电感的磁芯由于电流磁场的原因，而导致内部的磁畴分布失衡。当磁畴分布失衡时，磁芯就会对外表现出磁场。这时我们就称电感存有能量了。其与“电容存有电压时，两极间的电荷不守恒”的情况类似。
而当外部的电源去掉时，电感上的磁畴就会恢复原来的平衡状态。此时磁芯上的磁场就会慢慢变小，由于变化的磁场会产生电场，这个电场就是电感续流的原因。这个过程与电容放电的过程是类似的。
电感和电容的储能计算公式是什么
电容的储能公式 W=1/2CU²
电感的储能公式 W=1/2 L I²
电感和电容的储能计算公式
电容的储能公式 W=1/2CU²
电感的储能公式 W=1/2 L I²
电学物理量对电容的定义为：电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容C。
由 C=Q/U 得 Q=CU。由电流定义得出 i=dq/dt=Cdu/dt
因为u是变量,所以瞬时功率为p=ui=Cudu/dt.所做的总功为W=（pt在t从负无穷到t的范围取积分）。
即： w=（Cudu/dt*(dt)在之前说的范围内取积分）.dt消掉变为w=（Cudu在u从负无穷到u(t)的范围内取积分）。
得出w=1/2C[u(t)²-u(负无穷时）²]=1/2Cu(t)² （式中u在时间为负无穷时是0）
当线圈与电源接通时，由于自感现象，电路中的电流 i 并不立刻由0变到稳定值 I，而要经过一段时间。这段时间内，电路中的电流在增大，因为有反方向的自感电动势存在，外电源 E 不仅要供给电路中产生焦耳热的能量，而且还要反抗自感电动势 EL 做功。下面我们计算在电路中建立电流 I 的过程中，电源所做的这部分额外的功。在时间 dt 内，电源反抗自感电动势所做的功为：
dA = - EL * i * dt
式中 i 为电流强度的瞬时值，
EL为： EL = - L * di / dt
因而 dA = L* i *di
在建立电流的整个过程中，电源反抗自感电动势所做的功为：
A = ∫ dA =∫ (0 I) L * i * di = 1/2 * L * I²
这部分功以能量的形式储存在线圈内。当切断电源后，它通过自感电动势作功全部释放出来。即A=W=1/2 L I²
电容的储能和电感的储能是怎样算出来的啊
电容和电感的储能
电容储能与电感储能何区别
1、电容存储的是电场能；电感存储的是磁场能。
2、电容可以储存稳定不变的能量：E=1/2CU^2；电感只能储存瞬态变化的能量：de=Lidi=ψdi=Nφdi。
电感器本身就是一个储能元件，以磁场方式储能。其储存的电能与自身的电感和流过它本身的电流的平方成正比：E = L*I*I/2。由于电感在常温下具有电阻，电阻要消耗能量，所以很多储能技术采用超导体。电感储能还不成熟，但也有应用的例子见报。
电感的特点是通过的电流不能突变。电感储能的过程就是电流从零至稳态最大值的过程。当电感电流达到稳态最大值后，若用无电阻（如超导体）短接电感二端并撤去电源，如果电感本身也是超导体的话，则电流则按原值在电感的短接回路中长期流动，电感这种状态就是储能状态
电容储能和电感储能怎么算
电容的储能公式 W=1/2CU² 电感的储能公式 W=1/2 L I² 电学物理量对电容的定义为：电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容C。 由 C=Q/U 得 Q=CU。由电流定义得出 i=dq/dt=Cdu/dt 因为u是变量,所以瞬时功率为p=ui=Cudu/dt.所做的总功为W=（pt在t从负无穷到t的范围取积分）。 即： w=（Cudu/dt*(dt)在之前说的范围内取积分）.dt消掉变为w=（Cudu在u从负无穷到u(t)的范围内取积分）。 得出w=1/2C[u(t)²-u(负无穷时）²]=1/2Cu(t)² （式中u在时间为负无穷时是0） 当线圈与电源接通时，由于自感现象，电路中的电流 i 并不立刻由0变到稳定值 I，而要经过一段时间。这段时间内，电路中的电流在增大，因为有反方向的自感电动势存在，外电源 E 不仅要供给电路中产生焦耳热的能量，而且还要反抗自感电动势 EL 做功。下面我们计算在电路中建立电流 I 的过程中，电源所做的这部分额外的功。在时间 dt 内，电源反抗自感电动势所做的功为： dA = - EL * i * dt 式中 i 为电流强度的瞬时值， EL为： EL = - L * di / dt 因而 dA = L* i *di 在建立电流的整个过程中，电源反抗自感电动势所做的功为： A = ∫ dA =∫ (0 I) L * i * di = 1/2 * L * I² 这部分功以能量的形式储存在线圈内。当切断电源后，它通过自感电动势作功全部释放出来。即A=W=1/2 L I²
电容储能与电感储能何区别、电容、电感是如何储能的？，就介绍到这里啦！感谢大家的阅读！希望能够对大家有所帮助！
