电路与模拟电子技术第一章要点分析.ppt

电路与模拟电子技术基础 第一篇 电路理论基础 1、电路的基本概念与基本定律 2、电路分析的基本方法 3、交流稳态电路分析 4、暂态电路分析 第一章 电路的基本概念与基本定律 本章主要内容 1、介绍电路的基本物理量及单位 2、引入电流、电压参考方向 3、建立电路模型的概念 4、介绍几种常用理想电路元件 5、介绍电路两类基本约束（欧姆定 律，基尔霍夫定律） 电感两端的电流是直流时, 储存的电场能量是否为0？ 否！ R1 U R2 当U为直流电压时，计算电感和电容的电压、电流和储能。 例 U R1 R2 L C iL uC ， ， ， ， 无源元件小结 C L R 直流应用 伏安关系 定义 仍有 短路 开路 C L R 特点 能量关系 耗能 电能?磁场能 无源元件 电能?电场能 储能元件 耗能元件 记忆元件 无记忆 电路符号 us 电源两端电压为uS，其值与流过它的电流 i 无关,理想电压源中的电流由外电路决定。 一、理想电压源 1、概念： + - us 恒压源 直流：us为常数，称为恒压源 或直流源 交流： us是确定的时间函数， us=Umsin?t us 1.4.4 有源电路元件 2、特点： (a) 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关； (b) 通过它的电流是任意的，由外电路决定。 I 1 ? 5V (c)电压源的电压和电流一般取非关联参考方向。 5V I=5A I 10 ? 5V I=1A u i 0 3. 伏安特性 (1) 若uS = US ，即直流电源。则其伏安特性为平行于电流轴的直线。 us + _ i u + _ US u i 0 (2) 电压为零的电压源，伏安曲线与 i 轴重合，相当于 短路状态。 恒压源 电压源为0 4. 理想电压源的开路与短路 uS + _ i u + _ R (1) 开路：R??，i=0，u=us (2) 短路：R=0，i ?? ，此时理想 电源模型不存在。理想电压源不允 许短路。 * 实际电压源也不允许短路。 因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。 US + _ i u + _ R0 实际电压源 5. 功率 i , us 非关联 p= -ui uS + _ i u + _ 外力克服电场力做功， 发出功率。 物理意义： 若p= -ui 0 说明电源处于供电状态。 在非关联参考方向下 若p= -u i0 说明电源吸收的功率瞬时值 为正值，这时电源处于充电状态，电源已经成了负载。 7 .实际电压源 任何一个实际的电源都含有内阻，由理想电压源和内阻R0串联组成。 + _ US R0 U I U= US-IR0 伏安特性 U I US US /R0 2、特点： (a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关； (b) 电源两端电压是由外电路决定。 直流：iS为常数，称为直流电流源或恒流源 交流： iS是确定的时间函数，如 iS=Imsin?t 电路符号 iS U I R 1A 电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压 u 无关。 1.7.2 电流源： 1、概念： iS 3、伏安特性 (1) 若iS= IS ，即直流电源。则其伏安特性为平行于电压轴的直线，反映电流与端电压无关。 IS u i 0 iS i u + _ (3) 电流为零的电流源，伏安曲线与 u 轴重合，相当于开路状。 IS u i 0 直流电源 电流源为0 4、 理想电流源的短路与开路 (1) 开路：R??，i= 0 ，u ??。若强迫断开电流源回路，电路模型为病态，理想电流源不允许开路。 (2) 短路：R=0， i= iS ，u=0 ，电流源被短路。 R iS i u + _ 5、功率 p= -u is iS i u + _ u , iS 非关联 p0，为供电状态 p0，则电流源吸收电功率，变成了负载。 在u , iS 非关联条件下 由理想电流源与内阻R0并联组成 a b I Uab Is R0 Uab = Is R0-IR0 I Uab IS Is R0 伏安特性 6、实际电流源： 可由稳流电子设备产生，有些电子器件输出具备电流源特性，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。 I = Is –Uab/R0 电压源中的电流 如何决定？电流 源两端的电压等 于多少？ 原则：Is不能变，Us 不能变。 Us - U ab = 恒压源中的电流 I= IS 恒流源两端的电压 I Us _ + a b Uab=? Is 例1 + _ 1