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Glacier@Himilays  能量：可用功表示。从 t0到t 电阻消耗的能量： R i u + – 4. 开路与短路 对于一电阻R 当R=0，视其为短路。 i为有限值时，u=0。 当R=?，视其为开路。 u为有限值时，i=0。 * 理想导线的电阻为零。 1.5 电感元件 (inductor) 与电感有关两个变量: L, ? 对于线性电感,有： ? =Li ? i + – u – + e 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 + – 电路符号 1、元件特性 线性电感的? ~i 特性是过原点的直线 ? i O L= ? /i ?tg? ? =N? 为电感线圈的磁链 L 称为自感系数 电感 L 的单位：H(亨) (Henry，亨利；1797~1878，British) H=Wb/A=V?s/A=??s ? 2、线性电感电压、电流关系： u, i 取关联参考方向: L i u + – e + – 根据电磁感应定律与楞次定律 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 。 3、 电感的储能 由此可以看出，电感是无源元件，它本身不消耗能量。 从t0 到t 电感储能的变化量： 1.6 电容元件 (capacitor) 线性定常电容元件：任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电流 u 成正比。 电路符号 电容器 + + + + – – – – +q –q C 与电容有关两个变量: C, q 对于线性电容，有： q =Cu 1、元件特性 C 称为电容器的电容 电容 C 的单位：F (法) (Faraday，法拉第；1791~1867，British) F= C/V = A?s/V = s/ ? 常用?F，nF，pF等表示。 C i u + – + – 线性电容的q~u 特性是过原点的直线 q u O C= q/u ?tg? ? 2、线性电容的电压、电流关系： u, i 取关联参考方向 C i u + – + – 或 电容充放电形成电流： (1) u0，du/dt0，则i0，q ?，正向充电 (电流流向正极板)； (2) u0，du/dt0，则i0，q ?，正向放电 (电流由正极板流出)； (3) u0，du/dt0，则i0，q?，反向充电 (电流流向负极板)； (4) u0，du/dt0，则i0，q ?，反向放电 (电流由负极板流出)； 讨论： (1) i 的大小取决与 u 的变化率，与 u 的大小无关； (微分形式) (2) 电容元件是一种记忆元件；(积分形式) (3) 当 u 为常数(直流)时，du/dt =0 ? i=0。电容在直流电路中相当于开路，电容有隔直作用； (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，i=Cdu/dt； u，i为非关联方向时，i= –Cdu/dt 。 3、 电容的储能 由此可以看出，电容是无源元件，它本身不消耗能量。 从t0到 t 电容储能的变化量： 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 结论： (1) 元件方程是同一类型； (2) 若把 u-i，q-? ，C-L， i-u互换,可由电容元件的方程得到电感元件的方程； (3) C 和 L称为对偶元件, ? 、q等称为对偶元素。 * 显然，R、G也是一对对偶元素: I=U/R ? U=I/G U=RI ? I=GU 1.7 独立电源(source，independent source) 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 电路符号 R 10V U I uS i 2. 伏安特性 US