2.基尔霍夫电流和电压定律.pptVIP

Glacier@Himilays * * 2. 基尔霍夫电流和电压定律 教学重点： 电路元件和基本定律 1. 电路元件特性 电阻元件 一. 线性定常电阻元件 (1) 电压与电流取关联参考方向 1. 欧姆定律 (Ohm’s Law) u ? R i R 称为电阻 单位名称：欧(姆) 符号: ? R + u i 令 G ? 1/R G称为电导 则 欧姆定律表示为 i? G u . 单位名称：西(门子) 符号: S (Siemens) ? u i 0 线性电阻元件的伏安特性为 一条过原点的直线 (2) 电阻的电压和电流的参考方向相反 R + u i 则欧姆定律写为 u ? –Ri 或 i ? –Gu ? 公式必须和参考方向配套使用！ 2. 功率和能量 p吸 ? –ui ? –(–R i ) i ? i 2 R ? –u(–u/ R) = u2/ R 功率： R + u i 能量：可用功表示。从t0 到 t电阻消耗的能量 R i u + – 3. 开路与短路 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 电感元件 L i + – u 变量: 电流 i , 磁链? 一. 线性定常电感元件 ? = N ?为电感线圈的磁链 L 称为自感系数 L 的单位名称：亨（利） 符号：H (Henry） 韦安（? ~i ）特性 ? ? i 0 二. 线性电感电压、电流关系： 由电磁感应定律与楞次定律 i , ? 右螺旋 e , ?右螺旋 u , e 一致 u , i 关联 ? i + – u – + e L i + – u (1) u的大小与 i 的变化率成正比，与 i 的大小无关； (3) 电感元件是一种记忆元件； (2)电感在直流电路中相当于短路； (4) 当 u，i 为关联方向时，u=L di / dt； u，i 为非关联方向时，u= – L di / dt 。 小结： 三. 电感的储能 也是无损元件 无源元件 对于线性电容，有 q =Cu 一. 元件特性 C 称为电容器的电容 电容 C 的单位：F (法) (Farad，法拉) F= C/V = A?s/V = s/ ? 常用?F，nF，pF等表示。 C i u + – + – 电容元件 库伏（q~u） 特性 q u 0 ? 二. 线性电容的电压、电流关系 C i u + – + – 小结： (1) i的大小与 u 的变化率成正比，与 u 的大小无关； (3) 电容元件是一种记忆元件； (2) 电容在直流电路中相当于开路，有隔直作用； (4) 当 u，i为关联方向时，i= Cdu/dt； u，i为非关联方向时，i= –Cdu/dt 。 三. 电容的储能 也是无损元件 无源元件 电源元件 一、理想电压源 1. 特点： (a) 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。 电路符号 uS 2. 伏安特性 uS + _ i u + _ US u i 0 3. 理想电压源的开路与短路 uS + _ i u + _ (1) 开路 i=0 (2) 理想电压源不允许短路。 4. 功率 i , uS 关联 p吸=uSi p发= –uSi i , us非关联 p发= uS i p吸= - uSi uS + _ i u + _ uS + _ i u + _ 二、理想电流源 1. 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。 电路符号 iS 2. 伏安特性 IS u i 0 iS i u + _ 3. 理想电流源的短路与开路 (2) 理想电流源不允许开路。 (1) 短路：i= iS ，u=0 iS i u + _ 4. 实际电流源的产生： 稳流电子设备，如光电池，晶体三极管 5. 功率 p发= u is p吸= – uis p吸= uis p发= – uis iS u + _ iS u + _ u , iS 关联 u , iS 非关联 基尔霍夫定律 基尔霍夫电流定律 (Kirchhoff’s Current Law—KCL ) 基尔霍夫电压定律(Kirchhoff’s Voltage Law—KVL ) 基尔