第一章 电路的基本概念和定律1.ppt

第二节 电路中基本电气量及特性 第三节 电路中基本电气元件 一、电阻元件 Resistor 3、线性电阻的性质： 例题1-1求图示电路中的u 、R、i 例题1-2（1）图中的电流均为2A,且由a流向b,求两元件吸收或产生的功率。（2）若元件产生的功率为4W，求电流 二、电容元件 Capacitor 2、电容元件的伏安关系 3、电容的功率与能量关系 三、电感元件 Inductor a. 微分形式: uL 、iL 关联 3. 电感的功率与能量关系 线性元件 R L C的比较 四、电压源和电流源 有源 active 元件 理想电压源性质 理想电流源性质 电压源、电流源的特性 电路图（circuit diagram）：理想电路元件依照一定方式联接成一通路,其图形表示为电路图 支路 branch ：电路中通过同一电流的分支，可以为一个二端元件或多个元件的组合。 节点 note :支路与支路的汇合点，用加重的黑点表示，标以字母或数字。 回路 loop ：由支路构成的闭和路径，回路中的节点只经过一次。 平面电路 planar circuit :可画在一个平面上而没有任何支路的交叠现象。 网孔 mesh ：平面电路中回路内部不含支路的回路 二、基尔霍夫电压定律（KVL）：集总参数电路中，任意时刻，沿任一回路绕行一周，该回路所有支路电压代数和为零。 基尔霍夫定律 线性时不变电阻是我们学习的重点，简称电阻，符号为R，其即表示电阻元件，又表示元件的参数。 1）欧姆定律：u、i 为关联参考方向时， R 0 有i 无u → 短路 SC R→∞ 有u无i → 开路 OC 2）电功率：u、i 关联参考方向，电阻吸收的功率 电阻始终吸能、发热 光 散失，∴R为耗能元件 3）电能量： t 0, t 内R所消耗的电能为： u R i， i G u 解：据电压、电流的参考方向，由欧姆定律得 1 2 3 4 i 1A 10 ? + u － a b 1 i 1A R + u -10V － a b 2 i 2? + u 6cos?t － a b 3 i -4A G 2s + u － a b 4 解 1 2 I ? R + U1 1V － a b a I ? R － U2 － 1V + a b b 电容器由两块金属极板隔着介质 空气、云母、电介质）组成。两极板上±q相互吸引而不能中和，留下了电场 及电场能量 。 故电容器能够储存电场能量。 1、定义：一个二端元件，如果在任一时刻t，其电荷与其端电压间的关系 库伏关系QVR 可以用uc - q平面上的一条曲线来确定，则此二端元件称为电容元件。 ＋us－ +q －q ＋ uc － 非时变线性电容元件的QVR为通过原点的一条直线，简称 “电容”，符号为“C”既表示一电容元件，也表示该元件的参数。 a. 微分形式 ：uC 、i 关联 uC变化才有i ，uC不变时，i 0（开路）C有隔直作用 b. 积分形式： uC 、i 关联 C为记忆元件，|i|为有限值uc不能跃变；uc跃变，则导致无穷大的电流 i 。 uC 、i 取关联方向 电容在 -∞, t 内所吸收的电能为： 同理， t1 , t2 内电容吸收的电能为： 正向充电 反向充电 正向放电 反向放电 C储能元件，不耗能；无源 passive 元件 例1-3某电容的电压、电流波形如图， 1 求C值； 2 求它在0到1 ms 期间得到的电荷； 3 求电容吸收功率p t 及p 2ms ； 4 求w t 与 w 2ms . 0 t ms i mA 1 4 0 t u V 1 2 ms 解 1 2 q 1ms 1、定义：一个二端元件，如果在任一时刻t，其电流iL与磁链ψL间的关系（韦安关系WAR）可以用iL -ψL平面上的一条曲线来确定，则此二端元件称为电感元件。 线圈通电iL → 磁通φ → 形成磁场及磁场能量 → 电感器 N ＋ uL － il Ψl eL 非时变线性电感元件的WAR为通过原点的一条直线，简称 “电感”，符号为“L”既表示一电感元件，也表示该元件的参数。 L为动态元件 ；iL 不变 DC 时uL 0 对直流短路 b . 积分形式:uL 、iL关联 电感为记忆元件。|uL|＜∞时iL t 为连续变量，iL 不能跃变；若iL 跃变，则会导致无穷大的电压uL ． 2. 电感的伏安关系（VAR） uL 、i L关联方向 电感在 -∞, t 时间内所吸收的电能为 同理， t1 , t2 内电感吸收的电能为： ①| iL |增加，wL t2 ＞wL t1 ，L