电路的基本概念及电路元件.ppt

电容的储能 电容是一种储能元件, 储存的电场能量为： 无源元件小结 理想元件的特性 （u 与 i 的关系） L C R 实际元件的特性可以用若干理想元件来表示 例： 电感线圈 L ：电感量 R：导线电阻 C：线间分布电容 参数的影响和电路的工作条件有关。 U R1 R2 L C R1 U R2 U为直流电压时,以上电路等效为 注意 L、C 在不同电路中的作用 电压源 伏安特性 电压源模型 I U E U I RO + - E Ro越大 斜率越大 主要讲有源元件中的两种电源：电压源和电流源。 §1.5 有源电路元件 理想电压源 （恒压源）: RO= 0 时的电压源. 特点：(1）输出电 压不变，其值恒等于电动势。 即 Uab ? E； （2）电源中的电流由外电路决定。 I E + _ a b Uab 伏安特性 I Uab E 恒压源中的电流由外电路决定 当R1 R2 同时接入时， R2 2? I E + _ a b Uab 2? R1 设: E=10V 例 当R1接入时 ， 则： I=10A I= 5A 第一章 电路的基本概念及电路元件 §1.1 电路的组成及其作用 §1.2 电路模型 §1.3 电路的基本物理量及其方向 §1.4 无源电路元件 §1.5 有源电路元件 §1.6 电路的工作状态 电信号 §1.1 电路的组成及其作用 电路: 电流的通路 发电机 升压 变压器 降压 变压器 输电线 电灯 电动机电炉 …… 电源 能量传输 能量转换 （能量的角度） 负载 语言 音乐 放大器 语言 音乐 电路实例： （信息） 电信号 （放大） （还原） 传递 处理 信号源 负载 （信息） 电路的组成： 电路=电源（或信号源）+中间环节+负载 传递和处理信号 实现电能的传输和转换 电路的作用 电工技术中将提供电能的设备称为电源，而电子技术中将换能设备称为信号源。如扩音机中的话筒就是信号源，相当于电源，但与发电机和电池不同。 电路模型：由理想电路元件组成的电路 §1.2 电路模型 构成实际电路的元器件种类繁多，形状各异，给分析和设计带来困难；另一方面，只有对各种元器件的特性建立了数学模型，才可能对电路进行深入分析。 对实际电路的特性进行分析、抽象，将电路的主要性能用数学方法表达出来，再利用一些具有特定、理想化特性的元件（理想元件）重构出来的电路，称为原电路的模型。 电路模型中，构成电路的不再是千差万别的各种实际元器件，而是数量有限的理想元件，具有很好的规范性。有利于设计、交流。 常用理想元件符号 电阻元件 电压源 电流源 电容元件 电感元件 电池 R C L ＋ - E US + - IS 从电路的作用看，无论是着眼于能量还是信息，电路的工作都有两个量需要讨论： 激励：电源或信号源的电压或电流。 响应：激励在电路中各部分产生的电压与电流。 电路的激励与响应 电路分析 电路中，激励和响应变量一般采用电压与电流，只在某些特殊情况下才将功率、电荷等作为变量。 所谓电路分析，就是在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。 §1.3 电路的基本物理量及其方向 在进行电路分析和设计过程中，经常使用的物理量有： 电 流 电 压 电 功 率 电 动 势 电 位 电流及其参考方向 电流的概念 电路中电荷流动量的度量，它表示单位时间流过电路中某一截面的净电荷量。 电流的符号与单位 电荷流动不仅有数量，也有方向，因此，电流是具有方向的。 电路中用 I 或 i 表示电流 电流 i(或 I)=dq/dt(或Q/t) 电流的单位是安培（A） 1安培（A）＝103毫安(mA)＝106微安(μA) ＝10－3千安(KA) 电流的方向及其表示、参考方向的概念 电流的真实方向定义为正电荷流动的方向。 表示电流的方向有两种方式：箭头、双下标 部分电路 b a i 例：a流向b的电流，可以如图表示。也可以用双下标表示成 iab 电流既然具有方向性，就不能单用数值来表示，必须同时标定其方向。但在对电路分析之前显然不能确定电流的真实方向。 由于电流的方向只有两个取向，因此，我们可以先假设电流的方向，然后用电流数值的正、负表示电流真实方向与假设的方向之间的关系。称此假设的方向为电流的参考方向。 电流的参考方向用箭头在电路中标出。有了参考方向，就把带方向的电流变量转变成了代数量，便于实施电路分析。 部分电路 b a i 电压的概念 电路中电场强弱的是度量，它表示单位正电荷从电路中一点移动到另一点电场所作的功，即在移动过程中单位正电荷所失去的电位能。 电压的符号与单位