无源理想元件电源基尔霍夫定律电路.ppt

第一章 电路的基本概念和基本定律 第一节 电路和电路模型 第二节 电路的基本物理量及其参考方向 第三节 无源理想元件 第四节 电源 第五节 基尔霍夫定律 第六节 电路的工作状态及电气设备的 额定值 第七节 电路中的电位及其计算 第一节 电路和电路模型 电 路 电路模型 第二节 电路的基本物理量及其参考方向 电流及其参考方向 电压及其参考方向 关联参考方向 电能和电功率 四、电能和电功率 第三节 无源理想元件 电阻元件 电感元件 电容元件 第四节 电 源 电压源 电流源 受控源 三、 受控源 第五节 基尔霍夫定律 基尔霍夫电流定律（KCL) 基尔霍夫电压定律 （KVL) 第六节 电路的工作状态及电气设备的额定值 有载工作状态 开路 短路 第七节 电路中的电位及其计算 电 位 电源的习惯画法 4. 能 量 P = u i = L i di dt * 它是一种储能元件 不消耗能量。 0 则 P 0 吸收能量 电能 磁场能 0 则 P 0 放出能量 磁场能 电能 返回 WL= ∫ t 0 P dt = t 0 ∫ L i di dt dt WL= 1 2 L i 2 能量是逐渐积累，不能突变。 ∴电感中的电流不能突变。 * WL 与 i 2 成正比，与 u 无关， 当u＝0时 WL 仍可能存在。 返回 常用电感 三、电容元件 1. 电 容 u i C q = Cu C（法F） = q (库) u (伏) 1F = 106μF 　 1μF = 106pF C为常数---线性电容 C不是常数---非线性电容 返回 2. 电压与电流关系 i = dq dt = C duC dt 若 uC＝UC 则 i＝0 * 电容元件对直流相当于开路 3. 能 量 P = uC i = C uC duC dt 0 则P0 吸收功率 电容充电 0 则P0 发出功率 电容放电 返回 常用电容 WC= ∫ t 0 P dt = C uC 2 1 2 能量不能突变，∴电容两端的电压不能突变。 电容是一种储能元件，不消耗电能。 * WC与U 成正比，与i无关， 当i =0时， WC 仍可能存在。 2 电路中能量转换过程 电阻 耗能元件 电 电感 源 储能元件 电容 返回 例1、一电容器C = 0.2F，从t = 0开始通入5A恒定电流，求t =10s时，电容器电压及其储能是多少?设电容器电压uC(0) = 0。 解: uC(t)＝uC(0) + 1 C ∫ t 0 i dξ 当t =10s时， uC(10)＝250V WC＝ 1 2 CuC(10)= 2 1 2 ×0.2×2502J＝6250J = 0+ 1 0.2 ∫ t 0 5dξ= 5 0.2 ξ t 0 =25t 返回 返回 一、电压源 1. 理想电压源(恒压源) US I U 特点: (1)输出电压恒定U= US； (2)输出电流取决于外 电路； (3)内阻 R0=0。 伏安特性： US U I 返回 O 2. 实际电压源 US U R0 U = US － I R0 I U I I R0 伏安特性: US I U 当R0 R时，R0≈0, U= US 返回 O 二、电流源 1. 理想电流源(恒流源) I IS U U 伏安特性: I IS 特点: (1) 输出电流恒定I= IS， 与端电压无关； (2) 输出端电压取决于外 电路； (3) 内阻 R0=∞。 返回 O 2. 实际电流源 IS I U R0 I= IS－ U／R0 U I U 伏安特性 I IS U/ R0 返回 O 例1、电路如图，求理想电压源和理想电流源的功率。 解: 该电路为串联电路 各元件的电流均为IS。 PUS = US IS=1W PR = IS2 R = 1W PIS = －(PUS +PR) = －2W 此时电压源吸收功率(负载) 功率平衡：Σ Σ P