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学位课 先修课程:高等数学和大学物理 参考书目: 《电路理论基础》(第二版).周长源主编.高等教育出版社. 《电路原理》(上、下册).周首昌主编.高等教育出版社. 要 求 透彻理解概念 牢固掌握定理 灵活运用方法 “电路是电气工程师的面包和黄油”。 学习要求 3.功率和能量 电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。 p ? u i? (–R i) i–i2 R ? - u2/ R p ? u i? i2R ?u2 / R ●功率 R u i + - 下 页 上 页 表明 R u i - + 返 回 u i 从 t0 到 t 电阻消耗的能量: 4.电阻的开路与短路 ●能量 短路 开路 u i 下 页 上 页 R i u + – u + – i 0 0 返 回 下 页 上 页 实际电阻器 返 回 1.6 电压源和电流源 ●电路符号 1.理想电压源 ●定义 i + _ 下 页 上 页 其两端电压总能保持定值或一定的时间函数,其值与流过它的电流 i 无关的元件叫理想电压源。 返 回 电源两端电压由电源本身决定,与外电路无关;与流经它的电流方向、大小无关。 通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。 ●理想电压源的电压、电流关系 u i 直流电压源的伏安关系 下 页 上 页 例 R i - + 外电路 电压源不能短路! 0 返 回 ●电压源的功率 电压、电流参考方向非关联;+ _ i u + _电流(正电荷 )由低电位向高电位移动,外力克服电场力作功,电源发出功率。发出功率,起电源作用 物理意义: 下 页 上 页 + _ i u + _ 电压、电流参考方向关联;物理意义: 电场力做功,电源吸收功率 吸收功率,充当负载 返 回 例 计算图示电路各元件的功率 解 发出 吸收 吸收 满足:P(发)=P(吸) 下 页 上 页 i + _ + _ 10V 5V - + 返 回 其输出电流总能保持定值或一定的 时间函数,其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。 ●电路符号 2.理想电流源 ●定义 u + _ 下 页 上 页 ●理想电流源的电压、电流关系 电流源的输出电流由电源本身决定,与外电路无关;与它两端电压方向、大小无关。 返 回 电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。 u i 直流电流源的伏安关系 下 页 上 页 0 例 R u - + 外电路 电流源不能开路! 返 回 下 页 上 页 ●电流源的功率 u + _ 电压、电流的参考方向非关联;发出功率,起电源作用 电压、电流的参考方向关联;u + _ 吸收功率,充当负载 返 回 例 计算图示电路各元件的功率 解 发出 发出 满足:P(发)=P(吸) 下 页 上 页 u 2A i + _ 5V - + 返 回 实际电源 干电池 钮扣电池 1. 干电池和钮扣电池(化学电源)干电池电动势1.5V,仅取决于(糊状)化学材料,其大小决定储存的能量,化学反应不可逆。 钮扣电池电动势1.35V,用固体化学材料,化学反应不可逆。 下 页 上 页 返 回氢氧燃料电池示意图 2. 燃料电池(化学电源) 电池电动势1.23V。以氢、氧作为燃料。约40-45%的化学能转变为电能。实验阶段加燃料可继续工作。 下 页 上 页 返 回 3. 太阳能电池(光能电源)一块太阳能电池电动势0.6V。太阳光照射到P-N结上,形成一个从N区流向P区的电流。约 11%的光能转变为电能,故常用太阳能电池板。一个50cm2太阳能电池的电动势0.6V,电流0.1A太阳能电池示意图 太阳能电池板 下 页 上 页 返 回 蓄电池示意图 4. 蓄电池(化学电源)电池电动势2V。使用时,电池放电,当电解液浓度小于一定值时,电动势低于2V,常要充电,化学反应可逆。 下 页 上 页 返 回 直流稳压源 变频器 频率计 函数发生器 下 页 上 页 返 回 发电机组 下 页 上 页 返 回 草原上的风力发电 下 页 上 页 返 回 1.7 受控电源(非独立源) ●电路符号 + – 受控电压源 1.定义 受控电流源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。 下 页 上 页 返 回 电流控制的电流源 ( CCCS ) ? : 电流放大倍数 根据控制量和被控制量是电压u 或电流i,受控源可分 四种类型:当被控制量是电压、电流时,用受控电压源表 示;当被控制量是电压、电流时,用受控电流源表示。 2.分类 四端元件 输出:受控部分 输入:控制部分 下 页 上 页 b i1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + 返 回 * 曹永红 按时上下课,严格考勤制度; 课堂认真听讲,不做与上课无关的事情(比如玩弄手机等); 独立完成作业,就学习过程中遇到的问题与任课
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