一电路模型和电路定律学习.ppt

当电压的参考方向指定后，指定电流从标以电压参考方向的“+”极性端流入，并从标“—”端流出，即电流的参考方向与电压的参考方向一致，也称电流和电压为关联参考方向。反之为非关联参考方向。 1.3 电功率和能量 1、概念： 电功率 在电压电流关联参考方向下，电功率 p 可写成p(t)=u(t)i(t) p 0 表明元件吸收电能，p 0 表明元件释放电能。 在电压电流非关联参考方向下，p(t)=u(t)i(t) p 0 表明元件释放电能，p 0 表明元件吸收电能 电能量 1.4 电路元件 集总元件假定： 在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流，两个端子之间的电压为单值量。 1.5 电阻元件 电阻是一种将电能不可逆地转化为其它形式能量（如热能、机械能、光能等）的元件。 (3). 伏安特性 US (a) 若uS = US ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电流轴的直线，反映电压与 电源中的电流无关。 (b) 若uS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 这样。电压为零的电压源，伏安曲线与 i 轴重合,相当于短路元件。 uS + _ i u + _ u i O (4). 理想电压源的开路与短路 uS + _ i u + _ R (a) 开路：R??，i=0，u=uS。 (b) 短路：R=0，i ?? ，理想电源出现病态，因此理想电压源不允许短路。 * 实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。 US + _ i u + _ r Us u i O u=US–ri 实际电压源 (5). 功率： 或 p吸=uSi p发= –uSi ( i, uS关联 ) 电场力做功 ， 吸收功率。 ? 电流（正电荷 ）由低电位向高电位移动　　　　 　　外力克服电场力作功发出功率　　　　　　　　　　　　　　　　　 ? p发＝ uS i 　 (i , us非关联） 物理意义： uS + _ i u + _ uS + _ i u + _ 2、理想电流源： 电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压 u 无关。 (2). 特点： (a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关； (b) 电源两端电压是任意的，由外电路决定。 直流：iS为常数 交流： iS是确定的时间函数，如 iS=Imsin?t (1).电路符号 iS + _ u (3). 伏安特性 IS (a) 若iS= IS ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电压轴的直线，反映电流与 端电压无关。 (b) 若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 这样? 电流为零的电流源，伏安曲线与 u 轴重合,相当于开路元件? u i O iS i u + _ (4). 理想电流源的短路与开路 R (b) 开路：R??，i= iS ，u ??。若强迫断开电流源回路，电路模型为病态，理想电流源不允许开路。 (a) 短路：R=0， i= iS ，u=0 ，电流源被短路。 iS i u + _ (5). 实际电流源的产生： 可由稳流电子设备产生，有些电子器件输出具备电流源特性，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池被激发产生一定值的电流等。 一个高电压、高内阻的电压源，在外部负载电阻较小，且负载变化范围不大时，可将其等效为电流源。 R US + _ i u + _ r r =1000 ?，US =1000 V， R =1~2 ? 时 当 R =1 ? 时，u=0.999 V 当 R =2 ? 时，u=1.999 V R 1A i u + _ 将其等效为1A的电流源： 当 R =1 ? 时，u=1 V 当 R =2 ? 时，u=2 V 与上述结果误差均很小。 (6). 功率 p发= u is p吸= – uis p吸= uis p发= – uis iS u + _ iS u + _ u , iS 关联 u , iS 非关联 1.8 受控电源 (非独立源) (controlled source or dependent source) 1. 定义：电压源电压或电流源电流不是给定的时间函数，而是受电路中某个支路的电压(或电流)的控制。 2. 电路符号 + – 受控电压源 受控电流源 (a) 电流控制的电流源 ( Current Controlled Current Source ) ? : 电流放大倍数