电路的两类约束：.pptVIP

* 电路的两类约束： 1）拓扑约束(即基尔霍夫定律) 2）元件特性的约束 拓扑约束仅决定于元件的联接方式 元件特性的约束仅决定于元件本身的特性 分析任何集中电路的基本依据 伏安关系（Voltage Current Relation 简写为VCR） 伏安特性曲线： 电路元件或支路两个端钮上的电压与电流之间的关系。 在u ?i 平面上由伏安关系式画出的图形。 1.4 电阻元件 一）电阻元件的一般定义（数学定义） 如果一个二端元件，接入任意电路后在任意时刻，其端钮上的电压u (t) 与流过它的电流i (t)之间存在代数关系则称该元件为电阻元件。 (即这一关系不论其波形如何在u ?i 平面上由唯一的一条通过原点的曲线所决定) 二）电阻元件的分类及其VCR曲线 u 线性时变电阻的VCR曲线 i o t1 t2 i 非线性时变电阻的VCR曲线 u o t1 t2 线性时不变电阻的VCR曲线 u i o 任意时刻 非线性时不变电阻的VCR曲线 (二极管的VCR曲线) u i o 0.7v –30v 任意时刻 三）线性时不变电阻元件（简称电阻) 1）电阻元件的VCR—欧姆定律 2）电阻元件的电路参数： 电阻值 R(? 欧姆) 电导值 G=1/R(S 西门子) u i o R 1 电阻的VCR曲线 u i + R – 3)电阻元件的特点 电阻元件中u i 同时存在或同时消失，即电阻为 无记忆元件。 b) 电阻元件具有双向性，两个端钮在电路中可任意 联接。 4) 使用欧姆定律时注意： u i 取关联时用 u= R i u i 取非关联时用 u= – R i R u i + – u i + R – 5）电阻元件功率的计算公式 a) u i 关联时： 当 R 0 (或G 0)时 P 0 b) u i 非关联时： R u i + – u i + R – 四）负电阻的概念（可用电子技术实现） i o R 1 u 负电阻的VCR曲线 负电阻供出功率 R u i + – 说明：下面章节中若无特殊说明R均指正电阻 二） 电压源的定义 1.5 独立电源 1.5.1 理想电压源（简称电压源） 如果一个二端元件接入任一电路后，其两端的电压总能保持规定值而与流过它的电流无关，则称该元件为理想电压源元件。（其电压可以是常数，也可以是一定的时间函数）， 一）电压源的电路符号 us + – 一般电压源符号 + – 直流电压源符号 Us 三）电压源的VCR曲线 i 0 Us 任意t u 直流电压源 u 0 t 0 u i t1 t2 t3 t2 t3 t1 交流电压源 如果一个二端元件接入任一电路后，其两端的电压总能保持规定值，而与流过它的电流无关，则称该元件为理想电压源元件。（其电压可以是常数，也可以是一定的时间函数）， 四）电压源的电路参数us(t)或 US us (或US) + – 五）电压源的基本性质 1）电压源的端电压是定值（直流时）或一定的时间函数(交流时) 与所接外电路无关，由它本身确定。 2）电压源中流过的电流只取决于与之相联的外电路。 i 0 Us 任意t u 直流电压源 u 0 t 0 u i t1 t2 t3 t2 t3 t1 交流电压源 3）电压源可供出功率，也可吸收功率。 us (或US) + – i 例8：在图所示电路中，求S分别接在a点和b点时 流过电压源的电流及电压源的功率。 u1 + 3? 6? 6? 12V b a – s i + – u2 u3 i2 i3 i 一）电流源的电路符号 1.5.2理想电流源（简称电流源） 二） 电流源的定义 如果一个二端元件接入任一电路后，由该元件流出的电流总能保持规定值而与其两端的电压无关，则称该元件为电流源元件。(其流出的电流可以是常数，也可以是一定的时间函数） is (或Is ) + – 电流源符号 三）电流源的VCR曲线 u 0 Is 任意t i 直流电l流源 i 0 t 0 i u t1 t2 t3 t2 t3 t1 交流电流源 如果一个二端元件接入任一电路后，由该元件流出的电流总能保持规定值而与其两端的电压无关，则称该元件为电流源元件。(其流出的电流可以是常数，也可以是一定的时间函数） 四）电流源