第1章电路元件和电路定律2005.ppt

Glacier@Himilays  作业: 1-3 1-5 1-6 2. 电容的储能 由此可以看出，电容不消耗能量, 是储能元件; 也不会释放多于所吸收的能量,所以是无源元件。 从t0到 t 电容储能的变化量： 1.7 电感元件 (inductor) ? i + – u L i u + – 电路符号 ? =N? 为电感线圈的磁链 L 称为自感系数,单位：H(亨) (Henry，亨利) 有： ? =Li 1. 元件特性 线性定常电感元件：任何时刻，电感元件的磁链? 与电流 i 成正比。 L i u + – 或 讨论： (1) u的大小取决与 i 的变化率，与 i 的大小无关； (微分形式) (2) 电感元件是一种记忆元件；(积分形式) (3) 当 i 为常数(直流)时，di/dt =0 ? u=0。 电感在直流电路中相当于短路； (4) 表达式前的正、负号与u，i 的参考方向有关。当 u，i为关联方向时，u=Ldi/dt； u，i为非关联方向时，u= –Ldi/dt 。 2. 电感的储能 由此可以看出，电感是储能元件, 无源元件。 从t0 到t 电感储能的变化量： 电容元件与电感元件的比较： 电容 C 电感 L 变量 电流 i 磁链 ? 关系式 电压 u 电荷 q 1.8 电压源和电流源 一、理想电压源：电源两端电压为uS，其值与流过它的电流 i 无关。 1. 特点： (a) 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关； (b) 通过它的电流是任意的，由外电路决定。 直流：uS为常数 交流： uS是确定的时间函数，如 uS=Umsin?t uS 电路符号 + _ i 2. 伏安特性 US 若uS = US ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电流轴的直线，反映电压与 电源中的电流无关。 uS + _ i u + _ u i O 恒压源中的电流由外电路决定 设: U=10V I U + _ 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： 3. 理想电压源的开路与短路 uS + _ i u + _ R (1) 开路：R??，i=0，u=uS。 (2) 短路：R=0，i ?? ，理想电源出现病态，因此理想电压源不允许短路。 * 实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。 4. 功率： p发＝ uS i 　 (i , us非关联） uS + _ i u + _ 二、理想电流源 电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压 u 无关。 1. 特点： (a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关； (b) 电源两端电压是任意的，由外电路决定。 直流：iS为常数 交流： iS是确定的时间函数，如 iS=Imsin?t 电路符号 iS + _ u 2. 伏安特性 IS 若iS= IS ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电压轴的直线，反映电流与 端电压无关。 u i O iS i u + _ 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 3. 理想电流源的短路与开路 R (2) 开路：R??， iS =0, 理想电流源不允许开路。 (1) 短路：R=0， i= iS ，u=0 ，电流源被短路。 iS i u + _ 4. 实际电流源的产生： 可由稳流电子设备产生，有些电子器件输出具备电流源特性，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。 5.功率 ? 恒压源与恒流源特性比较 恒压源 恒流源 不 变 量 变 化 量 U + _ a b I Uab Uab = U （常数） Uab的大小、方向均为恒定， 外电路负载对 Uab 无影响。 I a b Uab Is I = Is （常数） I 的大小、方向均为恒定， 外电路负载对 I 无影响。 输出电流 I 可变 ----- I 的大小、方向均 由外电路决定 端电压Uab 可变 ----- Uab 的大小、方向 均由外电路决定 例: 分别求解电路中电压源和电流源所发出的功率,并判断它们是电源还是负载. 2A 10V