电路理论 第一章..ppt

③ 电压控制电流源（Voltage-controlled current source，VCCS ） ④ 电流控制电流源（Current-controlled current source，CCCS） i1 + _ u1 i2 + _ u2 g u1 i1 + _ u1 i2 + _ u2 ? i1 ? 、 r 、g 和α 为常数时，被控制量与控制量满足线性关系，称为线性受控源。 g : 转移电导 i1=0 i2=gu1 ? : 电流放大倍数 u1=0 i2=? i1 3. 功率 i1 + _ u1 ? u1 + _ i2 + _ u2 R 受控源始终提供功率， 是有源元件（active element） 4. 受控源与独立源的比较 ① 独立源电压（或电流）由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源电压（或电流）由控制量决定。 ② 独立源在电路中起 “激励” 作用，在电路中产生电压、电流，而受控源只是反映输出端与输入端的受控关系，在电路中不能作为 “激励” 。 0 例1 电路如图所示，求各元件的功率。 解： + _ + _ 练习 电路如图所示，试求 i1 。 + _ 解： 由KVL 例2 5i1 + _ u2 _ u1=6V i1 + 3? ＋ _ 求：电压 u2＝？ 解： i＝0 解： 练习 求：电压 u＝？ u =? 3i2 5? 5? 5? 10V + _ ＋ _ i2 2i2 + _ 例2 电路如图所示。 （1）试求电压 u，并比较与US的关系； （2）试求电源提供的功率以及电阻 R2 上消耗的功率，并讨论一下两者的关系。 US u =? R1 + _ R2 i1 + _ ? i1 解： 选择参数可以得到电压和功率放大 1.9 电路的等效变换 任何一个复杂的电路, 向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，则称这一电路为单口网络（或两端网络）。 单口 网络 i i 1. 单口网络等效（equivalence）的概念 两个单口网络，端口具有相同的电压、电流关系，则称它们是等效的电路。 A i + u _ B i + u _ 等效 C C 电路等效变换的条件：两电路端口具有相同的VCR 电路等效变换的对象：未变化的外电路 C 中的电压、电流和功率 电路等效变换的目的：简化电路，方便计算 明确 单口网络（One－Port networks） 对电路 C 中的电压、电流和功率 注意 只适用于线性电阻，( R 为常数） 欧姆定律 如电阻上的电压与电流参考方向非关联， 公式中应冠以负号 线性电阻是无记忆（memoryless）、 双向性（bilateral）的元件 i R u + － 或 ③ 功率 上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的，是无源元件（passive element）。 i R u + － i R u + － (b)能量（energy） 用功表示，即从 t0 到 t 时刻电阻消耗的能量： ④ 电阻的开路与短路 R i u + – 对于一电阻R 当 R = 0 （G = ∞ ），视其为短路，i为有限值时，u = 0 当 R = ∞ （G = 0 ），视其为开路，u为有限值时，i = 0 u i 0 开路 u i 0 短路 2. 线性时变电阻元件（Linear time-varying resistor） ① 时变电阻 电压电流的约束关系（VCR） 电阻 R?t? 是时间 t 的函数 i(t) R(t) u(t) + － 或 ② 时变电阻的伏安特性 伏安特性 仍是过原点的直线，但斜率随时间变化 u i 0 u i 0 u i 0 非线性时不变电阻的特性曲线 非线性时变电阻的特性曲线 i u + － i u 0 正相特性 反相特性 二极管的特性曲线 二极管具有单向性（unilateral） 示例 请用一个100 ? 、1W的碳膜电阻使用于直流电路，在使用时其电流、 电压不得超过多大的数值？ 解： 电流流过电阻会 消耗热能而发热 电灯 电烙铁 电炉 碳膜电阻 电动机 变压器 为保证正常工作，生产厂商在电器的铭牌上都要标出它们的电压、电流或功率的 限额，称为额定值（rating），作为使用时的根据。 e.g. 常用线绕、碳膜电阻：500 ? 、5W，10k ? 、1W，4.7k ? 、2W 1. 电容元件 由两块用绝缘介质隔开的金属极板构成，在外电源作用下，两极板分别带等量异号电荷，撤去电源，板上电荷仍可长久地聚集下去，是一种储存电场能量的器件。 u + _ + + + + + + _ _ _ _ _ _ i i q 电容元件 电场 实际电容器的理想模型，是能够储存电场能量的元件， 其特性可用 q－u平面上的一条曲线