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PAGE PAGE 16 第一单元 元件与定律 A．课文译文 电阻器、电容器和电感器 在电子电路中，电阻器、电容器和电感器是非常重要的元件。 电阻器和电阻 电阻器是二端口元件。电阻是阻止电流流动，更确切地说，是阻止电荷流动的能力。在国际单位制中，电阻用欧姆来度量。希腊字母Ω是欧姆的标准符号。较大的电阻一般用千欧和兆欧来表示。 模拟这种特性常用的电路元件是电阻器。图1.1表示电阻器的电路符号，R表示电阻器的电阻值。 图1.1 电阻器的电路符号 为了进行电路分析，我们必须在电阻器中指明电流和电压的参考方向。如果我们选择关联参考方向，那么电压和电流之间的关系是： v=iR (1.1) 这里 v 是电压，其单位是伏特， i 是电流，其单位是安培， R 是电阻，其单位是欧姆。 如果选择非关联参考方向，我们必须写成： v=－iR (1.2) 用在公式（1.1）和（1.2）中的代数式就是著名的欧姆定律。欧姆定律表示了电压作为电流的函数。然而，要表示电流是电压的函数也是非常方便的。欧姆定律是电阻两端的电压和电流间的代数关系。 电容器和电容 电能可以存储在电场中，存储电能的装置叫电容器。电容器存储电能的能力叫做电容。图1.2表示电容器的电路符号。电容的电路参数用字母C表示，用法拉来度量。因为法拉是相当大的电容量，实际上电容值通常位于皮法和微法之间。 SHAPE \* MERGEFORMAT 图1.2 电容器的电路符号 当电压随时间变化时，电荷的位移也随时间变化，引起了众所周知的位移电流。在终端，位移电流和传导电流没有区别。当电流参考方向和电压参考方向是关联参考方向时，电流正比于电容两端电压随时间的变化率的数学表达式为： (1.3) 这里 i的单位是安培，C的单位是法拉，v的单位是伏特， t的单位是秒。 电感器和电感 众所周知，电感是电子电路中的模块之一。所有的线圈都有电感。电感是抵抗流过线圈电流的任何变化的性质。电感用字母L表示，其单位是亨利。 图1.3表示一个电感器。 图1.3 电感器的电路符号 当电流和电压的参考方向关联时，有 (1.4) 这里v的单位是伏特，L的单位是亨利，i的单位是安培，t的单位是秒。 由公式（1.4）显示电感器两端电压与电感器中电流随时间的变化率成正比。在此，我们可以得到两条重要的结论：第一，如果电流是常数，理想电感器的端电压为0，这样电感器在恒量或直流中可以当作短路；第二，在电感器中电流不能瞬时变化，也就是说，在0时间内电流不能以有限量改变。电感器和电容器一样，存储供给它的能量，但是它是以磁场的形式而不是以电场的形式存储能量。 习题答案 I． 1. two-terminal element 二端口元件 2. associated reference direction 关联参考方向 3. Ohm’s Law 欧姆定律 4. electric field 电场 5. displacement current 转移电流 6. short circuit 短路 7. magnetic field 磁场 8. conduction current 传导电流 II. 1. capacitance 2. capacitor 3. resistance 4. resistor 5. Inductance 6. Inductor III. 在此，我们可以得到两条重要的结论：第一，如果电流是常数，理想电感器的端电压为0，这样电感器在恒量或直流中可以当作短路；第二，在电感器中电流不能瞬时变化，也就是说，在0时间内电流不能以有限量改变。 C．课内阅读译文 理想的基本电路元件和基尔霍夫定律 理想的基本电路元件 理想的基本电路元件有三个特征：（1）它只有两个端口，这两个端口是和其他电路元件连接的端点；（2）在数学上它以电流或电压的方式被描述；（3）它不能再细分为其他的元件。我们使用单词“理想的”意味着基本电路元件不能作为一个可实现的物理元件而存在。我们使用“基本的”意味着电路元件不能被进一步简化或者被细分成其他的元件。这样，基本电路元件组成了构建电路模型的模块，但是它们自己不能用其他的元件形式来模拟了。 有五种理想的基本电路元件：电压源、电流源、电阻器、电感器和电容器。 基尔霍夫定律 任意一个