电工学集锦课件解剖.ppt

(2) 自感电动势瞬时极性的判别 0 eL与参考方向相反 eL具有阻碍电流变化的性质 eL实 + - eL u + - + - eL实 - + ? 0 eL u + - + - eL与参考方向相同 ? 0 0 (3) 电感元件储能 根据基尔霍夫定律可得： 将上式两边同乘上 i ，并积分，则得： 即电感将电能转换为磁场能储存在线圈中，当电流增大时，磁场能增大，电感元件从电源取用电能；当电流减小时，磁场能减小，电感元件向电源放还能量。 磁场能 例1: 有一电感元件，L=0.2H,电流 i 如图所示，求电感元件中产生的自感电动势eL和两端电压u的 波形。 解：当 时 则： 当 时 2 4 6 2 4 O 2 4 6 -0.2 0.4 2 4 6 -0.4 0.2 O O 由图可见： (1)电流正值增大时，eL为负， 电流正值减小时，eL为正； (2)电流的变化率di/dt大，则eL大；反映电感阻碍电流变化的性质。 (3)电感两端电压u和通过它的电流i的波形是不一样的。 2 4 6 2 4 O 2 4 6 -0.2 0.4 2 4 6 -0.4 0.2 O O 例2: 在上例中，试计算在电流增大的过程中电感元件从电源吸取的能量和在电流减小的过程中电感元件向电源放出的能量。 解：在电流增大的过程中电感元件从电源吸取的能量和在电流减小的过程中电感元件向电源放出的能量是相等的。 即： 时的磁场能 1.4.3 电容元件 描述电容两端加电源后，其两个极板上分别聚集起等量异号的电荷，在介质中建立起电场，并储存电场能量的性质。 电容： u i C + _ 电容元件 电容器的电容与极板的尺寸及其间介质的介电常数等关。 S — 极板面积（m2） d —板间距离（m） ε—介电常数（F/m） 当电压u变化时，在电路中产生电流: 电容元件储能 将上式两边同乘上 u，并积分，则得： 即电容将电能转换为电场能储存在电容中，当电压增大时，电场能增大，电容元件从电源取用电能；当电压减小时，电场能减小，电容元件向电源放还能量。 电场能 根据： 无源元件小结 理想元件的特性 （u 与 i 的关系） L C R 实际元件的特性可以用若干理想元件来表示 例： 电感线圈 L ：电感量 R：导线电阻 C：线间分布电容 参数的影响和电路的工作条件有关。 1.电压源 伏安特性 电压源模型 I U E U I RO + - E Ro越大 斜率越大 1.4.4 电源元件 主要讲两种电源：电压源和电流源。 理想电压源 （恒压源）: RO= 0 时的电压源. 特点：（1） Uab ? E； （2）电源中的电流由外电路决定。 I E + _ a b Uab 伏安特性 I Uab E 恒压源中的电流由外电路决定 设: E=10V I E + _ a b Uab 2? R1 当R1 R2 同时接入时： I=10A R2 2? 例 当R1接入时 ： I=5A 则： 恒压源特性中不变的是：_____________ E 恒压源特性中变化的是：_____________ I _________________ 会引起 I 的变化。 外电路的改变 I 的变化可能是 _______ 的变化， 或者是_______ 的变化。 大小 方向 + _ I 恒压源特性小结 E Uab a b R 2. 电流源 IS RO a b Uab I Is Uab I 外特性 电流源模型 RO RO越大 特性越陡 理想电流源 （恒流源): RO=? 时的电流源. 特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电 流源电流 IS； a b I Uab Is I Uab IS 伏 安 特 性 （2）输出电压由外电路决定。 恒流源两端电压由外电路决定 I U Is R 设: IS=1 A R=10 ? 时， U =10 V R=1 ? 时， U =1 V 则: 例 恒流源小结 恒流源不变的是：________ Is 恒流源变化的是：________ Uab _________________ 会引起 Uab 的变化。 外电路的改变 Uab的变化可能是 ______ 或者是 ______的变化。 大小 方向 理想恒流源两端 可否被短路？　 a b I Uab Is R I E R _ + a b Uab=? Is 原则：Is不能变，E 不能变。 电压源中的电流 I= IS 恒流源两端的电压 例 ? 电压源中的电流 如何决定？电流 源两端的电压等 于多少？ 恒压源与恒流源特性比较 恒压源