[理学]电路—第01章.ppt

电路原理江辑光 主编 （2） 从电路的尺寸上分类： ①集总参数的电路：电路自身的尺寸远 小于电路工作频率下的电磁波的波长。 ②分布参数的电路：电路自身的尺寸不 远小于电路工作频率下的电磁波的波长。 一、基尔霍夫电流定律（KCL) 1、定义：在集总参数的电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零。即：∑ i(t )＝0 　　且规定：流出节点的电流取 “+” 。 流入节点的电流取 “－” 。 例如：某节点上联有五条支路 7、电阻元件的功率和能量 0 吸收功率 0 吸收功率 （1）电阻的功率 当u , i 同正向时： 当u , i 异正向时： 　　所以，电阻总是吸收电能，而不可能发出电能，它吸收的电能全部转换成其它非电能形式的能量（如：光能、热能等）。 我们称电阻元件是无源元件，是耗能元件，是双向元件（电阻中电流的大、小与电压的方向无关）。 8、电阻电路的几种工作状态 　（1）有载工作状态（正常工作状态） u i 0 　（2）电阻吸收的能量 电阻元件从 t0 到 t的时间内吸收的电能为： R i u ＋ － RS ＋ － US （2）开路工作状态（无载工作状态，此时称电阻无穷大） i u RS ＋ － US ＋ － 0 i u US i u RS ＋ － US ＋ － 0 i u （3）短路工作状态（不正常工作状态，此时称电阻为零） §1—6 电源元件 一、电压源（理想的电压源） 1、定义：电压源是这样的二端理想元件。元件两端的电压总保持为某一给定的时间函数值uS,此电压的大、小与元件中的电流无关。 电压源有两个特点： （1）、电压源向外输出一个固定的电压uS ，此电压不会因为它所联接的外电路的不同而改变。 （2）、电压源中的电流则随与它联接的外电路的不同而不同。（电流取决于外电路） 2、电压源的符号： uS + － 当uS=Us时， Us为常数，则为直流电压源。 3、电压源的伏安特性： 当电压源与外电路相连接时电压源有电流流过如下图所示： 0 i u US ＋ － 外电路 uS + － u i 1 2 （1）直流电压源的伏安特性 当uS = Us 时，电压源为直 流电压源，此时的伏安特性是 一条平行于横轴的直线。 每一瞬间是一条平行 于横轴的直线。t1、t2、t3 是三个不同的瞬间，US(t1) 、 US(t2) 、 US(t3) 分别是三个 不同瞬间的电压值。 0 i u US(t1) US(t3) US(t2) （2）、 US(t)随时间变化时电压源的伏安特性： 4、电压源的性质 i =0 + — u= uS uS u= 0 + — uS i ∞ （1）、当电压源的电压为uS ， 流过它的电流i=0时，我们称 “电压源处于开路”。 （2）、如果电压源的电压 uS = 0,则电压源相当于短路， 此时 电流无穷大。i?? 此情 况不允许发生。 5、电压源的功率 当电压源与外电路相联接时发出的功率： + – uS i 外 电 路 u=uS P = u.i ＞0, i0电压源发出功率。 ＜0，i0电压源吸收功率。 可见，相当于前面讲过的电路元件上u, i 异正向时功率吸、发的判别。且电压源虽然为电源元件，它不仅能放出能量，还可能会吸收能量，一般在含有多个电源的电路中会出现此情况。 二、电流源（理想电流源） 1、定义：电流源是这样一个二端 理想元件。通过元件的电流　总保持为某给定的时间函数iS,此电流的大、小与其两端的电压无关。 电流源有两个特点： （1）、元件中电流i(t)的函数是固定的，不会因为它所联接的外电路的不同而改变。 （2）、元件的电压则随着与它所联接的外电路的不同而不同。（电压随电路的改变而改变） 2、电流源的表示符号： iS 当电流源为直流时 为常数， 则为直流电流源。 　 3、电流源的伏安特性 当电流源与外电路相联接时，端口上的电压取决于外电路： i 0 u IS i 0 u IS(t1) IS(t2) IS(t3) （1）、直流电流源的伏安特性 （2）交流电流源的伏安特性 外电路 iS ＋ － u i 1 2 （2）、电流源开路时相当于 与无穷大负载电阻相联接， 这种情况是不允许发生的。 iS u