[工学]电路基本分析 主编石生 第1章 电路分析的基本概念及定律.ppt

电导的定义： Chapter 1 单位：电导为S，电阻为?。 欧姆定律还可表为： i =G u 或 单位：电导为S，电流用A，电压用V。 4.线性电阻元件吸收的功率 任意电路段u、i 取关联参考方向时，吸收的功率为： Chapter 1 p = ui 将欧姆定律代入后得： 注意：欧姆定律及上式的使用条件为 u、i 取关联参考方向。 若取非关联参考方向，以上各式前加负号。 5.电阻元件吸收的电能 u、i 取关联参考方向时任意段电路吸收的电能为： Chapter 1 直流时 i=I 上式为： W=P(t-0)=Pt=RI2t=Gu2t 讨论： （1）电阻元件为耗能元件。 （2）R=0，为短路， R=?，为开路。 （3）R为无源元件，电源供给u、i 时 ，WR?0， 但R本身不产生能量。 Chapter 1 例1－2 某家用电器，一昼夜耗电1.8kWh,工作电压为220V， 求该电器的功率和电阻值。 解： Chapter 1 二、电容元件 电容元件符号如图示： Chapter 1 1.定义：由q-u平面的一条曲线确定的二端元件。表为： f（q, u）=0 2.分类： 与电阻元件类似 3.线性电容元件（线性时不变） 定义：元件上电荷正比于电压，该元件称为线性电容。 q=Cu Chapter 1 其中： q：正极板上的电荷。C u：电容电压（参考方向如图示）。V C：电容系数，简称电容（线性电容为常数）。F 可表为 电容的单位换算： q-u 特性 u C q O Chapter 1 4.线性电容电压电流关系如图示 Chapter 1 得 表示：电容电流正比于电压对时间的变化率。该式还可表为： 若u(0)=0，则 即：电容电压在 t 时刻的值等于从0~t电流对时间的积分。 单位：u~V i~A C~F t~s u、i 取关联参考方向时，将q=Cu代入 5.电场能量 u、i 取关联参考方向时： Chapter 1 若u(0)=0，则 能量的单位为：焦耳（J） WC0，表示吸收能量，WC 0，表示发出能量 6.C 的特点 （1）电容元件为贮能元件； （2）电容元件有隔直通交作用； （3）电容元件为无源元件。电源提供u，所以WC?0， C本身不产生能量。 Chapter 1 例1-3 确定图中电容元件储存的最大能量以及在0? t?0.5s 内电阻元件消耗的能量。 已知 u=100sin2?t V Chapter 1 解： 可见，WCmax的2.5%在贮能和释放能量中被消耗。 一般低损耗电容器，容量也较小。 Chapter 1 时，sin2? t =1 , 所以，WCmax=0.1 J 1.定义：由? -i 平面的一条曲线确定的二端元件。表为： Chapter 1 三、电感元件 电感元件符号如图示。 f（?, i）=0 2.分类：与电阻元件相类似。 即分为： 线性时变电感元件 线性时不变电感元件 非线性时变电感元件 非线性时不变电感元件 3.线性电感元件（线性时不变） L i ψ 0 ? =Li Chapter 1 定义：元件上磁链正比于电流， 该元件称为线性电感元件。当?与i 参考方向满足右螺旋定则 时，有 ?：磁链 ?=N?。Wb i： 流过L的电流。A L：电感系数，简称电感（线性电感 为常数）。H 换算关系： 线性电感的?－ i 特性 4.线性电感元件电压电流关系 e i y e i y - + + - e e Chapter 1 由电磁感应定律： 当e与i 取一致参考方向时，称e与? 满足右螺旋定则，如图示。 此时有： 分析 实际方向 实际方向 参考方向 当u与i 取一致方向时，如图示。 e u i L C