1-2电路件的数学模型及特性.docVIP

　 　 第一章 电路模型和基尔霍夫定律2 讲授 板书 1、了解电路元件的基本概念； 2、掌握各电路元件的数学模型及特性 电阻、电容、电感元件的数学模型及特性 电阻、电容、电感元件的数学模型及特性  1. 组织教学 5分钟 3. 讲授新课 65分钟 1）电路元件的概念 25 2）各电路元件的数学模型及特性 40 2. 复习旧课 0分钟 巩固新课 5分钟 布置作业 5分钟  学时：2 班级：06电气工程（本）/06数控技术（本） 教学内容： [讲授新课]： 第一章 电路模型和电路定律 （电路元件 电阻、电容、电感元件的数学模型及特性） §1－4 电路元件　　电路元件是电路中最基本的组成单元。元件的特性通过与端子有关的物理量描述。每一种元件反映某种确定的电磁性质。　　1．电路元件分类　　1）电路元件按与外部连接的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。 ? 二端元件 三端元件 四端元件 2）电路元件按是否给电路提供能量分为无源元件和有源元件。　　3）电路元件的参数如不随端子上电压或电流数值变化称线性元件，否则称非线性元件　　4）电路元件的参数如不随时间变化称时不变元件，否则称时变元件。　　2．集总元件　　集总元件——假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行。在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流，两个端子之间的电压为单值量。　　集总参数电路——满足集总化条件、由集总元件构成的实际电路模型。　　集总化条件——实际电路的尺寸d远小于电路工作时电磁波的波长λ： 　　　　　　　d＜＜λ　　图示集总参数电路和分布参数电路　　需要指出的是：集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但与空间坐标无关，本课程只讨论由集总元件构成的集总参数电路。 §1－5 电阻元件1．定义　　电阻元件是表征材料或器件对电流呈现阻力、损耗能量的元件。其上电压电流关系（伏安关系）可用u～i关系方程来描述： 电阻元件的伏安关系 可用u～i平面的一条曲线来描述 2. 线性电阻元件　　1）电路符号 　　2）伏安关系　　线性电阻元件是这样的理想元件：在电压和电流取关联参考方向下，在任何时刻它两端的电压和电流关系服从欧姆定律。 或 ? 或 ? 　线性电阻元件的伏安特性是通过原点的一条直线。 ? 　 　3）单位　　R 称为电阻，单位：Ω(欧) G 称为电导，单位： S(西门子) 　　需要指出的是：欧姆定律　　(1) 只适用于线性电阻，( R 为常数）　　(2) 如电阻上的电压与电流参考方向非关联，公式中应冠以负号 (3) 说明线性电阻的电压和电流是同时存在，同时消失的，是无记忆、双向性的元件 ．电阻元件上消耗的功率与能量 　　上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。　　能量可用功率表示。　　从 t0 到t电阻消耗的能量：　　　　　　　　 4． 电阻的开路与短路 1）开路当一个线性电阻元件的端电压不论为何值时，流过它的电流恒为零值，就把它称为“开路”。开路的伏安特性在u－i平面上与电压轴重合。 　　　　 2） 短路当流过一个线性电阻元件的电流不论为何值时，它端电压恒为零值，就把它称为“短路”。短路的伏安特性在u－i平面上与电流轴重合。 短路的伏安特性 　　 §1－6 电容元件 (capacitor)1．定义　　电容元件是表征产生电场、储存电场能量的元件。在外电源作用下，电容器两极板上分别带上等量异号电荷，撤去电源，板上电荷仍可长久地集聚下去，其特性可用u～q 平面上的一条曲线来描述，称为库伏特性。 2．线性电容元件 1）电路符号 2）库伏特性　　任何时刻，线性电容元件极板上的电荷q与电压u 成正比。　　q～u 库伏特性是过原点的直线。 　　 3）单位　　C 称为电容器的电容, 单位：F (法) (Farad，法拉), 常用μF，p F等表示 3．线性电容元件的伏安关系　　1）伏安关系的微分形式 　　若电容的端电压U和电流i取关联参考方向，则有： 上式表明：　　　(1) i 的大小取决于 u 的变化率, 与 u 的大小无关，电容