案例教案1电子电路基础16.pptx

教学内容和要求;电路——电子元器件或电气设备按一定方式连接起来的总体，多种物理过程交织在一起;提供电能的装置——电源 取用电能的元器件或设备——负载;电路描述——电原理图;电路分析的对象——电路抽象出来的电路模型;电路用电路模型近似是有条件的，一种模型只在一定条件下适用;;3、电路分析的基本变量;①电流;电流具有方向，电流的实际方向规定为正电荷运动的方向;经计算，i 0，电流的实际方向与参考方向一致；i 0，电流的实际方向与参考方向相反 未标注参考方向，电流的正负无意义;②电压与电位;电压具有极性，电压的实际极性规定为正电荷的高能量点为正、低能量点为负;;电流的参考方向和电压的参考极性都任意选定，二者彼此独立;电路中某点的电位——单位正电荷由某点移动到参考点所失去的能量;③功率与能量;经计算，p 0，电路实际吸收功率；p 0，电路实际发出功率 非关联参考方向，电路实际吸收或发出功率情况与之相反;电路在t0到t时刻间吸收的能量;例1，图示为同一元件，电压参考极性的选定不同，计算其吸收功率;作业 各元件的电压、电流和吸收功率如题图1-3所示。试确定图上指出的未知量。;1.2 电路基本元件;对外提供能量与否——;1、电阻;电阻分类——;线性时不变电阻——任一时刻特性曲线是u-i平面一条过原点的斜率不变的直线;R的单位为Ω，G的单位为S;电阻的VCR方程——欧姆定律——电阻电压u与电流i之间的约束关系——与电路结构无关——元件约束 双向性——以原点对称 无记忆性——任一时刻的电压（或电流）由同一时刻电流（或电压）决定，与该时刻之前的电流（或电压）无关 耗能性——消耗功率——p = ui = i2R = u2G 0;例2，求图示电阻两端的电压;开路和短路;②电阻器、电位器及其模型;电阻器——用电阻材料制成的电子元器件;通过实验测出的电阻器关联参考方向下的VCR曲线;在功率允许条件下，可以将电阻器抽象为电阻——电阻——电阻器模型;2、电感;电感分类——;线性时不变电感——任一时刻特性曲线是ψ-i平面一条过原点的斜率不变的直线;ψ的单位为Wb，L的单位为H;电感的VCR方程——电压u与电流i之间的约束关系——与电路结构无关——元件约束 双向性——以原点对称 动态性——电压u与电流i的变化率相关——如果i为恒定值(直流)→u = 0，电感相当于短路 记忆性——t时刻的电流与t时刻之前电压的全部历史有关——电流有记忆电压的作用;储能性——;电感发出的只是以前吸收的储能，p 0或p 0不代表电感消耗功率或产生功率;例3，已知流过图示电感的电流i=cos(2t)mA，求电感两端的电压u;②电感器及其模型;3、电容;电容分类——;线性时不变电容——任一时刻特性曲线是q-u平面一条过原点的斜率不变的直线;C的单位为F;电容的VCR方程——电流i与电压u之间的约束关系——与电路结构无关——元件约束 双向性——以原点对称 动态性——电流i与电压u的变化率相关——如果u为恒定值(直流)→i = 0，电容相当于开路 记忆性——t时刻的电压与t时刻之前电流的全部历史有关——电压有记忆电流的作用;储能性——;电容发出的只是以前吸收的储能，p 0或p 0不代表电容消耗功率或产生功率;②电容器及其模型;4、独立电源;VCR方程——u = uS——电压源电压u与电流i之间的约束关系;电压源的VCR方程——电压u与电流i之间的约束关系——电压源所给定的电压总是保持为一定的时间函数uS，与流过它的电流无关——u = uS，i∈(-∞,+∞) ——与电路结构无关——元件约束 流过电压源的电流由与之相连接的外电路决定 电压源并不总是发出功率;例4，求图示两电路中的U和I;独立电流源——电流源——二端元件在任一时刻电流i与电压u的关系由u-i平面一条平行于u轴的直线确定;电流源分类——;电流源的VCR方程——电流i与电压u之间的约束关系——电流源所给定的电流总是保持为一定的时间函数iS，与它两端的电压无关——i = iS，u∈(-∞,+∞) ——与电路结构无关——元件约束 电压源两端的电压由与之相连接的外电路决定 电流源并不总是发出功率;开路和短路;②实际电源及其模型;实际电源——将其他形式的能源转换成电能的设备;VCR方程——u = uS-RSi;如果i∈( 0,Im )，直流发电机和电池的VCR曲线与电压源电阻串联模型的VCR曲线基本吻合; 0 ;VCR方程——i = iS-GSu;如果u∈( 0,Um )，光电池的VCR曲线与电流源电阻并联模型的VCR曲线基本吻合