第1章 电路的基本概念与基本定律案例.ppt

5、电容元件的串、并联 （1）串联 （2）并联 Cn icn … ＋ ＋ ＋ C1 C2 uc1 uc2 ucn i a b … ＋ uc ic1 ic2 － － － － … ＋ ＋ ＋ － C1 C2 Cn uc1 uc2 ucn i a b － － ＋ C uc i a b － C i a b ＋ uc － 1.4.3 电感元件 ? N匝 iL 当磁通与电流 i参考方向之间符合右手螺旋关系时，磁力链与电流的关系为： 电感：是一种储存磁场能量元件。 L 是单位电流所产生的磁通数（韦伯/安培） 单位： H（亨利） 通常用mH、 ?H L u i ＋ － 电路符号 特性曲线 0 ? i 线性电感 非线性电感 0 ? i 所有t L u i ＋ － 环型电感 棒型电感 色环电感 1、线性电感的电压与电流的关系 非关联参考方向： （关联参考方向） u的大小取决于 i 的变化率，与 i 的大小无关； 当 i 为常量时， u =0 。 电感在直流电路中相当于短路，两端电压为0。 关联参考方向 L u i ＋ － 电感上电流取决于从－∞ 到 t 所有时刻的电压值。电感电流有“记忆”电压的作用，电感是“记忆”元件。 L u i ＋ － 电感贮能与电流平方成正比，而与电压无关，电感电流不能跃变实质上是能量不能跃变的反映。 2、功率 3、电感的贮能 p＞0 吸收功率 关联参考方向 p＜0 放出功率 4、电感元件的串、并联 （1）串联 （2）并联 i … L1 L2 Ln uL1 uL2 uLn a b … uL iL1 iL2 iLn ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － b i L a uL ＋ － ＋ L uL i a b － … － ＋ ＋ － L1 L2 Ln uL1 uL2 uLn i a b － ＋ 一、理想电压源 1.4.4 有源电路元件 特点： 1. 端电压为恒定值（直流电压源）或固定的时间函数（交流电压源），与所接外电路无关。 电路符号： 2. 通过电压源的电流则随外电路的不同而变化。 理想电压源忽略了实际电压源的内阻，是一种理想元件。 US ＋ － uS(t) ＋ － US 5? I ＋ － 10V 2.5? I ＋ － 10V 实际电压源 理想电压源 U I O US U I O US US I ＋ － U ＋ － RS I ＋ － U US ＋ － 理想电压源的开路与短路： 理想电压源 不允许短路！ 开路 RL US I=0 ＋ － ＋ － U=US 短路 US I= ∞ ＋ － ＋ － RL U=0 理想电压源上的功率计算： 关联参考方向下 非关联参考方向下 US I ＋ － US I ＋ － 计算图示电路各元件的功率 释放10W功率 R=5? 1A ＋ 10V ＋ 5V － － 吸收5W功率 吸收5W功率 满足功率守恒 二、理想电流源 特点： 1. 通过电流源的电流为恒定值（直流电流源）或固定的时间函数（交流电流源），与所接外电路无关。 电路符号： 2. 端电压则随外电路的不同而变化。 理想电流源忽略了实际电流源的内阻，是一种理想元件。 IS iS(t) 5? 10A ＋ － U 2.5? 10A ＋ － U 实际电流源 IS RS I ＋ － U 理想电流源 I U O IS I U O IS IS I ＋ － U 理想电流源的开路与短路： 理想电流源 不允许开路！ IS 短路 ＋ － RL U=0 I=IS 开路 RL IS ＋ － U=∞ I=IS 理想电流源上的功率计算： 关联参考方向下 非关联参考方向下 U IS ＋ － U IS ＋ － 1.5.1 电路的工作状态 1.5 电路的工作状态与元件额定值 2、短路 1、开路 （电流为0） （电压为0） US a b Ro I ＋ － U ＋ － a b US Ro RL I1 I2 ＋ － U ＋ － 3、负载状态 这时有: 满载: 电路中的电流＝电源的额定电流 过载: 电路中的电流＞电源的额定电流 欠载: 电路中的电流＜电源的额定电流 a b US Ro RL I ＋ － U ＋ － 1.5.2 电气设备的额定值 用电器铭牌数据上的电压、电流值称额定值，所谓额定值是指用电器长期、安全工作条件下的最高限值，一般在出厂时标定。其中额定电功率反映了用电器在额定条件下能量转换的本领。 如灯泡的铭牌数据为220V／100W，说明额定值UN=220V，PN=100W，使用时应将其接在220V电源上，此时灯泡消耗的功率是100W。若将其接在110V电源上，灯泡就很暗；若接在380V电源上，灯泡就会损坏。一般情况下应按铭牌数据的规定范围使用设备。 1.6 基尔霍夫定律 基尔