河北大学工商学院电路第一章3–9节.ppt

1-1电路及电路模型 Chapter 1 电路模型和电路定律 电路和电路模型 电流、电压和功率 电阻元件 电容元件 电感元件 电源元件 受控电源 基尔霍夫定律 Chapter 1 电路模型和电路定律 电路和电路模型 电流、电压和功率 电阻元件 电容元件 电感元件 电源元件 受控电源 基尔霍夫定律 电路中最基本的组成单元，通过其端子与外部连接。元件的特性通过与端子有关的物理量描述。每一种元件反映某种确定的电磁性质。 音频f=25kHz，波长λ=c/f=12km 注意： ? R是表征电阻元件伏安关系的一个参数，为正实常数，单位：欧姆(Ω)。另一个表征电阻元件伏安关系的一个参数为电导G（Conductance)，单位：西门子(S)。二者关系：R=1/G ? 欧姆定律u=Ri, i=Gu是定义在电阻上的电压、电流取关联参考方向的情况下的。若为非关联参考方向，则 u=-Ri, i= -Gu ? 电阻元件是无记忆的元件 当流过一个线性电阻元件的电流不论为何值，它的端电压恒为零值，即 R＝0。 四、电容的串联、并联 1、电容的串联 特点: 各元件流过的电流相同。 线性电感元件 在电压、电流取关联参考方向时，任意时刻电感元件上的功率为： 电感元件在某一时刻储存的总磁场能量为： 四、电感的串联、并联 §1-8 电压源和电流源 讨论： （1）电压源两端的电压与外电路无关，而通过它电流的大小 和方向，则需要电压源和外电路共同确定。 （2）电压源的电压、电流习惯上采用非关联参考方向。在这种 情况下，p=ui 代表电压源向外电路提供的功率。 （3）理想电压源在实际中不存在。 二、电流源（Ideal current sources） 裂变－聚变研究和应用的历程 §1-9 受控电源 (Controlled sources) 两类电源： 独立电源：能独立向外电路提供能量，也称激励。 非独立电源：为分析有源元件（如晶体管、运算放大器等）提出的电路模型。 一、定义 电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是受电路中某个地方的电压(或电流)控制的电源，称受控源。 当 时 为上升的抛物线，且i(4)=2A A t d d u L i t i t t L 8 4 1 0 ) ( 1 ) 0 ( ) ( 2 0 0 = + = + = ò ò t t t t 当 时 为开口向下的抛物线，i(5)=2.5A t/s 0 UL/V 2 4 1 2 3 4 5 t A t t d d u L i t i t L ) 10 5 2 ( ) 20 4 ( 4 1 2 ) ( 1 ) 4 ( ) ( 2 4 4 - + - = + - + = + = ò ò t t t t 当 时 为一直线。 L1 L2 Ln i u + ? a b + + ? ? ? + u1 u2 un N1 由电感VCR得 Leq i u ? + b a N2 1、电感的串联 特点：各元件流过的电流相同。 2、电感的并联 特点：各并联元件两端的电压相等。 L1 … i i1 i2 in a b + ? u N1 a b L2 Ln Leq i + ? u N2 . . . 式中: + ? us Us 电压源的电路符号 电压源的伏安特性曲线 us(t) i 0 u 如果一个二端元件接到任一电路后，其两端的电压us(t)总能保持规定值，与通过它的电流大小无关，则该二端元件就称为电压源。 1、定义 uS + _ i ① 开路 i=0 u=uS ② 理想电压源不允许短路。 注：实际的电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路 则电流很大，可能烧毁电源。 电流源的电路符号 is 电流源的伏安关系 is(t) i 0 u 如果一个二端元件接到任一电路后，该元件能够对外电路提供规定的电流is(t) ，不论其端电压的大小如何，则该元件就称为电流源。 1、定义 讨论： （2）电流源的电压、电流习惯上也采用非关联参考方向。 在这种情况下，p=ui 代表电流源向外电路提供的功率。 （1）电流源向外电路提供的电流由电流源本身决定，与外 电路无关，电流源两端电压的大小和方向，则需要电 流源和外电路共同确定。 ② 理想电流源不允许开路。 ① 短路：i= iS ，u=0 iS i u + _ 电压源中的电流 如何决定？电流 源两端的电压等 于多少？ 思考题 解题原则：Is 不能变，US也不能变。 电压源中的电流：