一、電容元件
為表示帶電導(dǎo)體上電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的作用，引入電容元件。
在外電源作用下，電容器兩極板上分別帶上等量異號(hào)電荷，撤去電源，板上電荷仍可長(zhǎng)久地集聚下去，是一種儲(chǔ)存電場(chǎng)電能的部件。
1.電容器的電容：只決定于導(dǎo)體的幾何形狀、尺寸和導(dǎo)體間絕緣物質(zhì)的介電常數(shù)。常見(jiàn)的平板電容器由兩平板形電極和極板間絕緣介質(zhì)構(gòu)成，它的電容為：
式中s是極板面積；
d是極間的距離；
ε是極間絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)。
電導(dǎo)體由絕緣材料分開(kāi)就可以產(chǎn)生電容。
電容元件的電容c的定義----單位電壓下存儲(chǔ)的電荷。
電容c的單位：f(法) (farad，法拉)，有：
常用μf，nf，pf等表示，即：
1f = 106 μf = 109nf = 1012pf。
2.線(xiàn)性定常電容元件
任何時(shí)刻，電容元件極板上的電荷q與電壓u成正比。
即其電容c為一常數(shù)。q~u特性是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。
3.線(xiàn)性電容的電壓、電流關(guān)系
（1）i 的大小取決于 u 的變化率，與 u 的大小無(wú)關(guān)，電容是動(dòng)態(tài)元件。
（2）當(dāng) u 為常數(shù)（直流）時(shí)，i =0。電容相當(dāng)于開(kāi)路，電容有隔斷直流作用。
（3）實(shí)際電路中通過(guò)電容的電流i為有限值，則電容電壓u必定是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。
表明電容元件有記憶電流的作用，故稱(chēng)電容為記憶元件。
注意：
（1）當(dāng) u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，上述微分和積分表達(dá)式前要冠以負(fù)號(hào)；
（2）上式中u（t0）、（t0）稱(chēng)為電容電壓的初始值，它反映電容初始時(shí)刻的儲(chǔ)能狀況，也稱(chēng)為初始狀態(tài)。
4.電容的功率和儲(chǔ)能
①當(dāng)電容充電， u>0，d u/d t>0，則i>0，q↑， p>0，電容吸收功率。
②當(dāng)電容放電，u>0，d u/d t<0，則i<0，q ↓，p<0，電容發(fā)出功率。
表明：
電容能在一段時(shí)間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，在另一段時(shí)間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電容元件是無(wú)源元件、儲(chǔ)能元件，它本身不消耗能量。
（2）電容的儲(chǔ)能
從t0到 t 電容儲(chǔ)能的變化量：
表明：
①電容的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電壓值有關(guān)，電容電壓不能躍變，反映了儲(chǔ)能不能躍變；
②電容儲(chǔ)存的能量一定大于或等于零。
例1. 如圖(a)所示電路中，us(t)波形如圖(b)所示，已知電容c = 4f，
求ic(t)、pc(t)和wc(t)，并畫(huà)出它們的波形。
解： 由圖(b)得uc(t)的函數(shù)表達(dá)式：
得
波形如右圖(c)所示。（ ic(t)可躍變 ）
電容的功率為
波形如右圖(d)所示。（ pc(t) 可正、可負(fù)，可躍變 ）
c=4f
電容吸收的能量為：
波形如右圖(e) 所示。（ wc(t)≥0，為連續(xù)函數(shù) ）
二、電感元件
為表示載流回路中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用，引入電感元件。
1.電感器：把金屬導(dǎo)線(xiàn)繞在一骨架上構(gòu)成一實(shí)際電感器，當(dāng)電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，將產(chǎn)生磁通，是一種儲(chǔ)存磁能的部件。
自感系數(shù)l的定義（單位:h， mh，μh）： 單位電流產(chǎn)生的磁鏈ψ（讀作：普賽）
2.線(xiàn)性定常電感元件
任何時(shí)刻，通過(guò)電感元件的電流i與其磁鏈ψ成正比。ψ ~ i 特性是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。
3.線(xiàn)性電感的電壓、電流關(guān)系
電磁感應(yīng)定律：當(dāng)線(xiàn)圈通以交變電流后產(chǎn)生的磁場(chǎng)(磁通鏈)隨時(shí)間變化時(shí)，在線(xiàn)圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
楞次定律：如果感應(yīng)電壓u的參考方向與ψ 成右螺旋關(guān)系，則u等于ψ 的變化率。
表明：
（1）電感電壓u 的大小取決于i 的變化率, 與i 的大小無(wú)關(guān)，電感是動(dòng)態(tài)元件。
（2）當(dāng) ，所以，在直流電路中電感相當(dāng)于短路。
（3）實(shí)際電路中電感的電壓 u為有限值，則電感電流i不能躍變，必定是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。
表明：電感元件有記憶電壓的作用，故稱(chēng)電感為記憶元件。
注意:
（1）當(dāng) u，i為非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，上述微分和積分表達(dá)式前要冠以負(fù)號(hào)。
（2）上式中i(t0)稱(chēng)為電感電流的初始值，它反映電感初始時(shí)刻的儲(chǔ)能狀況，也稱(chēng)為初始狀態(tài)。
4.電感的功率和儲(chǔ)能
表明：
電感能在一段時(shí)間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，在另一段時(shí)間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電感元件是無(wú)源元件、儲(chǔ)能元件，它本身不消耗能量。
（2）電感的儲(chǔ)能
從t0到 t 電感儲(chǔ)能的變化量：
可見(jiàn)：電感是一種儲(chǔ)能元件，無(wú)源元件。
①電感的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電流值有關(guān)，電感電流不能躍變，反映了儲(chǔ)能不能躍變；
②電感儲(chǔ)存的能量一定大于或等于零。
電感和電容的對(duì)偶關(guān)系
結(jié)論：
（1）元件方程的形式是相似的。
（2）若把 u-i，q-ψ，c-l，i-u互換,可由電容元件的方程得到電感元件的方程。
（3） c 和 l稱(chēng)為對(duì)偶元件，ψ 、q等稱(chēng)為對(duì)偶元素。