[工学]ch1电路基本概念.ppt

集总参数电路元件的特征 1.4 电路元件 练习： 1-10；1-16(b)； 1-19；1-20 集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但与空间坐标无关 2、网络、广播、电视等信息的传输都是通过电路。 “良好”，光也是一种很好的信息载体，也行有一天…但目前还是电。 两条，一条着眼于能量，关注能量的大小；一条着眼于携带的信息，关注的并不是信号的强弱。 这两个部分着眼点不同，方法也不同，形成两门学科。 在电路分析中，为了方便于对实际电气装置的分析研究，通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理，即用抽象的理想电路元件及其组合近似地代替实际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。 例如我国电力网的工作频率是f=50Hz，对应的波长?=6000km，对以此为工作频率的电气设备来说，其尺寸很少接近这一长度，因此可按集总参数电路来处理，认为电能在这些设备中的传输是瞬间完成的。 分布参数电路：例如对无线电接收机的天线来说，若所接收到的信号频率为100MHz，则对应的波长为?=3m，因此不能把天线视为集总参数电路元件。再如远距离直流输电线路，其电压、电流随位置而变化，因此要用分布参数电路理论进行分析。 电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中各点的电位值就是唯一的；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。 每一种集总参数元件只反映一种基本电磁现象，且可由数学方法加以定义。 电阻元件的元件特性是电压与电流的代数关系；电感元件的元件特性是磁通链与电流的代数关系；电容元件的元件特性是电荷与电压的代数关系。 如果表征元件特性的代数关系是一个（非）线性关系，则该元件称为（非）线性元件。 指定参考方向后电流可看出代数量。 一般情况下，我们是用元件电压与电流之间的关系来描述元件的特性。电压电流关系简写为VCR。注意元件特性描述并非元件定义。 即无源元件从不向外电路提供能量。 即由欧姆定律定义的电阻元件，称为线性电阻元件。 当流过一个线性电阻元件的电流不论为何值时，它的端电压恒为零，就把它称为“短路”。 电流源在t时刻的伏安特性曲线，它是一条不通过原点且与电压轴平行的直线。 常见实际电源（如发电机、蓄电池等）的工作原理比较接近电压源，其电路模型是电压源与电阻的串联组合。 控制部分是一对端子，这对端子是短路的，控制量是短路电流；受控部分也具有一对端子。 双极晶体管的集电极电流受到基极电流的控制，可以用受控源作为其电路模型。 10V电源发出功率，起电源作用；5V电源消耗功率，充当负载。 如果控制系数为常数，也就是说被控制量和控制量之间成正比，这种受控源就是线性受控源。 1.6 电源元件 其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其 值与流过它的电流 i 无关的元件叫理想电压源。 电路符号 1. 理想电压源 定义 + _ 电压源的端电压由电源本身决定， 与外电路无关；与流经它的电流方 向、大小无关。 流过电压源的电流由外电路决定。 理想电压源的电压、电流关系 u i 伏安关系 例 R i - + 外电路 电压源不能短路！ 恒压不恒流 电压源的功率 电场力做功 ， 电源吸收功率。 （1） 电压、电流的参考方向非关联；　　　　　　　　　　　　　　　 物理意义： + _ i u + _ + _ i u + _ 电流（正电荷 ）由低电位向 高电位移动，外力克服电场力作功，电源发出功率。　　　　　　　　　　　　　　　　　 发出功率，起电源作用 （2） 电压、电流的参考方向关联；　　　　　　　　　　　　　　　 物理意义： 吸收功率，充当负载 例 + _ i + _ + _ 10V 5V 计算图示电路各元件的功率。 解 发出 吸收 吸收 满足：P（发）＝P（吸） 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 u i O 实际电压源 i + _ u + _ 考虑内阻 伏安特性 一个好的电压源要求 其输出电流总能保持定值或一定 的时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。 电路符号 2. 理想电流源 定义 u + _ (1) 电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关 电流源两端的电压由外电路决定 理想电流源的电压、电流关系 u i 伏安关系 恒流不恒压 例 外电路 电流源不能开路！ R u - + 实际电流源的产生 可由稳流电子设备产生，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。 电流源的功率 （1） 电压、电流的参考方向非关联；　　　　　　　　　　　　　　　 发出功率