第一章.电路的基本概念和基本定理.ppt

材料91：星期一 下午3-4 材料92：星期二 下午3-4 材料93：星期四 下午3-4 材料94：星期三 下午1-2 材料（硕）91： 星期五 下午1-2 安排：七周： 戴维南 (1 ) 八周： 单相（3） 十一周：时域响应 (2 ) 十四周：控制（7） 十五周：PLC（8） 晚上实验时间：6.00（五月一日后为6.30），其余时间与学校同。 通知学生必须有实验指导书《电工学实验》 第一章. 电路的基本概念和基本定理 会导致电源、导线等由于过热而烧坏，甚至引起火灾等其它事故 为了防止短路事故，一般应在电路中接入熔断器（保险丝）、自动断路器等，使得电路在发生短路时迅速切断电源，使之成为开路从而避免电源设备烧坏等事故的发生 在直流电路中，电容的电压: 电压不为零而电流为零，电容器相当于开路。 因此 电容电压的参考方向与电电容电流的参考方向取为一 致（关联方向）时 电容的伏安特性为： 第一章. 电路的基本概念和基本定理 2．电容元件的能量及功率 电场是具有能量的，它的能量密度 ，对一个电容元件来说，它所具有的电场能量 W 则为能量密度在整个电场分布空间的积分 电容的电场能量与电容电压的平方成正比 电容电压与电容电流的参考方向为关联方向时，电容 所吸收的功率为： 第一章. 电路的基本概念和基本定理 当 时 电压的绝对值增加时 ，电容吸收能量。电压的绝对值减小时，电容放出能量。 第一章. 电路的基本概念和基本定理 当 时 时 时 电容在这段时间里从电路所吸收的能量等于其电场能量的增加值。电容从电路中所吸收的电能全部转化为电场能量。电容元件不消耗能量，只存储能量。我们把电容元件称为储能元件。 设 时，电容中的电流 时，电容中的电流 在 时间隔内，电容所吸收的能量 第一章. 电路的基本概念和基本定理 基本的有源电路元件分为理想电压源和理想电流源。根据理想电压源的电压值或理想电流源的电流值是一确定值，还是随其它支路的电压或电流而变化，又可将其分为独立电源和受控电源。 1.4．有源电路元件 一．电压源 通常的电源都含有一个电动势，同时它们又都具有一定的内阻，为了把电源的这两个特性表现的更加清楚，我们把它们分开，用一个电动势 E 和一个内阻的串联电路模型来描述电源。 第一章. 电路的基本概念和基本定理 一个电动势 E 和内阻 的串联的电路模型就称为电压源 如果内阻 ，我们把这个电压源称为理想电压源， 理想电压源的特性用一个参数就可以完全描述，即理 想电压源的值 电压源是一个内阻和一个理想电压源的串联电路，它的特性需用两个参数来描述，即 和 。 第一章. 电路的基本概念和基本定理 当电压源接上负载时，电路中就有了电流，这时电压源的端电压 这个式子反映了电压源输出电流与端电压之间的关系，它明确地表示了电压源的特性，我们把电压与电流之间的关系称为电压源的外特性。 注意，习惯上在描述电源的特性时电压和电流的方向一般采 用非关联方向 第一章. 电路的基本概念和基本定理 外特性除了可以用函数表达式来表式以外，还可以用电压 U 和电流 I 为坐标的直角坐标系中的曲线来表示。 从电压源的外特性曲线上我们可以看到，它在纵轴上的截距，即开路电压 ，直线的斜律 ， 如果知道了电压源的参数 和 ，就可以画出它的外特性曲线，或者写出它的外特性函数关系式。反之亦然。 第一章. 电路的基本概念和基本定理 如果电压源是理想的电压源， 外特性 ： 外特性曲线为一条水平直线 理想电压源的端电压总是不变的，而它的输出电流可以 是任意值 第一章. 电路的基本概念和基本定理 二．电流源 电流源是由一个理想电流源和一个内阻并联构成的。 理想电流源的输出电流是一个确定值，它两端的电压 可以是任意的 理想电流源的外特性是一条垂直于电流轴的直线， 理想电流源是内阻为无穷大的电流源。 第一章. 电路的基本概念和基本定理 根据基尔霍夫电流定律 电流源的外特性 电流源的外特性曲线是一条直线，外特性曲线在横轴上的截距就是理想电流源的值，直线的斜率为 ，所以内阻越大，直线就越陡。 电流源的特性可用 和 两个参数描述 第一章. 电路的基本概念和基本定理 三．电压源与电流源的等效