《电路》邱关源第五版__002第一章__课件.ppt

电 路 基础 引 言 2.集总参数电路 由集总元件构成的电路 集总元件 假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行。 集总条件 下 页 上 页 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。因此，任何时刻，流入两端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的电流；端子间的电压为单值量。 注意 返 回 下 页 上 页 例 i i z 集总参数电路 + - 两线传输线的等效电路 当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足： 返 回 下 页 上 页 i i z + + - - 分布参数电路 当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足： 返 回 1.5 电阻元件 2.线性时不变电阻元件 电路符号 R 电阻元件 对电流呈现阻力的元件。其特性可用u～i平面上的一条曲线来描述： i u 任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。 1.定义 伏安 特性 下 页 上 页 0 返 回 u～i 关系 R 称为电阻，单位：? (Ohm) 满足欧姆定律 单位 G 称为电导，单位：S (Siemens) u、i 取关联参考方向 下 页 上 页 伏安特性为一条过原点的直线 u i 0 R u i + － 返 回 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； 说明线性电阻是无记忆、双向性的元件。 欧姆定律 只适用于线性电阻( R 为常数）； 则欧姆定律写为 u ? –R i i ? –G u 公式和参考方向必须配套使用！ 下 页 上 页 注意 R u i - + 返 回 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 可由稳流电子设备产生，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子被激发产生一定值的电流等。 下 页 上 页 实际电流源的产生： 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.