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《电路分析基础》（第五版）教学课件辽宁工程技术大学电控学院 电工理论与应用电子系 联系地址：辽宁工程技术大学 电控学院 联 系 人 ：谢国民 邮政编码：125105 电子信箱：lngdxgm@163.com 联系电话： u～i 关系 R 称为电阻，单位：? (欧) (Ohm，欧姆) 满足欧姆定律 (Ohm’s Law) u i 单位 G 称为电导，单位： S(西门子) (Siemens，西门子) u、i 取关联参考方向 R u i + － 伏安特性为一条过原点的直线 (2) 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 注 (3) 说明线性电阻是无记忆、双向性的元件 欧姆定律 (1) 只适用于线性电阻，( R 为常数） 则欧姆定律写为 u ? –R i i ? –G u 公式和参考方向必须配套使用！ R u i + - 3. 功率和能量 上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。 p ? –u i? –(–R i) i? i2 R ? –u(–u/ R) ? u2/ R p ? u i? i2R ?u2 / R 功率： R u i + - R u i + - 辽 宁 工 程 技 术 大 学 可用功表示。从 t 到t0电阻消耗的能量： R i u + – 4. 电阻的开路与短路 能量： 短路 开路 u i 常用电阻 1.6 电容元件 (capacitor) 电容器 _ q+ q ? 在外电源作用下， 两极板上分别带上等量异号电荷，撤去电源，板上电荷仍可长久地集聚下去，是一种储存电能的部件。 1。定义 电容元件 储存电能的元件。其特性可用u～q 平面上的一条曲线来描述 q u 库伏 特性 任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电压 u 成正比。q ~ u 特性是过原点的直线 电路符号 2. 线性定常电容元件 C ＋ － u +q -q C 称为电容器的电容, 单位：F (法) (Farad，法拉), 常用?F，p F等表示。 q u O ? 单位 线性电容的电压、电流关系 C ＋ － u i u、i 取关联参考方向 电容元件VCR的微分关系 表明： （1）i 的大小取决于 u 的变化率, 与 u 的大小无关， 电容是动态元件； (2) 当 u 为常数(直流)时，i =0。电容相当于开路，电容 有隔断直流作用； 实际电路中通过电容的电流 i为有限值，则电容电压u 必定是时间的连续函数. 电容元件有记忆电流的作用，故称电容为记忆元件 （1）当 u，i为非关联方向时，上述微分和积分表达式前要冠以负号 ; （2）上式中u(t0)称为电容电压的初始值，它反映电容初始时刻的储能状况，也称为初始状态。 电容元件VCR的积分关系 表明 注 3. 电容的功率和储能 当电容充电， u0，d u/d t0，则i0，q ?， p0, 电容吸收功率。 当电容放电，u0，d u/d t0，则i0，q ?，p0, 电容发出功率. 功率 表明 电容能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为电场能量储存起来，在另一段时间内又把能量释放回电路，因此电容元件是无源元件、是储能元件，它本身不消耗能量。 u、 i 取关联参考方向 功率： + - i u P=ui 表示元件吸收的功率 + - i u u, i 取非关联参考方向 u, i 取关联参考方向 p = ui 表示元件发出的功率 复 习 约束方程 1、电阻 R u i + - R u i + - u ? –R i 辽宁工程技术大学 电容： C ＋ － u i C ＋ － u i （1）电容的储能只与当时的电压值有关，电容 电压不能跃变，反映了储能不能跃变； （2）电容储存的能量一定大于或等于零。 从t0到 t 电容储能的变化量： 电容的储能 表明 例 ＋ － C 0.5F i 求电流i、功率P (t)和储能W (t) 2 1 t /s 2 0 u/V 电源波形 解 uS (t)的函数表示式为: 解得电流 2 1 t /s 1 i/A -1 2 1 t /s 2 0 p/W -2 2 1 t /s 1 0 WC/J 吸收功率 释放功率 2 1 t /s 1 i/A -1 若已知电流求电容电压，有 1.5 电感元件 (inductor) i (t) + - u (t) 电感器 把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感器，当电流通过线圈时，将产生磁通，