01第一章电路模型和电路定律.ppt

1 复习： 思考： (1) 一般来说，电容、电感的电压波形与电流波形是不相同 的，为什么？ (2)如果一个电感线圈两端电压为零，它所储存的磁场能量 也为零，对吗？为什么？ (3) 电路元件的电压与电流都是有一定的关系的，因此， 某时刻电容储能与该时刻的电压有关，也可以说与该时 刻的电流有关，对不对？ 一、理想电压源： 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 § 1.7 电源元件 (source，independent source) 实际电源有电池、发电机、信号源等。 电源两端电压为uS， 其值与流过它的电流 i 无关。 直流电压源 一般电压源 2. 伏安特性 (1) 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。 u i O US 外 电 路 (2) 若uS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 这样。电压为零的电压源，伏安曲线与 i 轴重合,相当于短路元件。 u i 3. 理想电压源的开路与短路 (1) 开路：R?? (2) 短路：R=0 * 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。 u=US–ri 实际电压源 i=0，u=uS。 i ?? ，理想电源出现病态，因此理想电压源不允许短路。 4. 功率： 或 p吸=uSi p发＝ uS i 　 (i , us非关联） ( i, uS关联 ) 二、理想电流源： 1. 特点： (a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关； (b) 电源两端电压由外电路决定。 直流：iS 为常数 交流: iS是确定的时间函数，如 电路符号 iS=Imsin?t 电源输出电流为iS，其值与此电源 的端电压 u 无关。 iS u 2. 伏安特性 IS (1) 若 iS = IS u i 0 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。 直流电源 (2) 若iS为变化的电流源 i u 电流为零的电流源，伏安曲线与 u 轴重合,相当于开路元件。 3. 理想电流源的短路与开路 (2) 开路：R?? (1) 短路：R=0 4. 实际电流源的产生： i= iS ，u=0 ，电流源被短路。 i = iS ，u ??。若强迫断开电流源回路，电路模型为病态，理想电流源不允许开路。 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。 一个高电压、高内阻的电压源，在外部负载电阻较小，且负载变化范围不大时，可将其等效为电流源。 r =1000 ?，US =1000 V， R =1~2 ? 时 当 R =1 ? 时，u=0.999 V 当 R =2 ? 时，u=1.999 V 将其等效为1A的电流源： 当 R =1 ? 时，u=1 V 当 R =2 ? 时，u=2 V 与上述结果误差均很小。 5. 功率 p发=uis p吸=uis 1. 定义： 电路符号 受控电压源 受控电流源 § 1.8 受控电源 (非独立源) (controlled source or dependent source) 电压源电压或电流源电流不是给定的时间函数，而是受电路中某个支路的电压(或电流)的控制。 受控源又称“非独立”电源。 例: 用以前讲过的元件无法表示此 电流关系,为此引出新的电路模 型——电流控制的电流源. 一个三极管可以用CCCS模型来表示CCCS可以用一个三极管来实现. Rc ib Rb ic 受控源是一个四端元件: 输入端口是控制支路， 输出端口是受控支路. 控制部分 受控部分 (a) 电流控制的电流源 ( Current Controlled Current Source ) ? : 电流放大倍数 r : 转移电阻 2. 分类： (b) 电流控制的电压源 ( Current Controlled Voltage Source ) CCCS CCVS g: 转移电导 ? :电压放大倍数 (c) 电压控制的电流源 ( Voltage Controlled Current Source ) (d) 电压控制的电压源 ( Voltage Controlled Voltage Source ) VCCS VCVS 3. 受控源与独立源的比较 (1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源电压(或电流