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电路分析基础 2013级照明与电气工程系 （3）电感元件的功率与能量 在电压和电流关联参考方向下，电感元件吸收功率为 当电流由0增大到 时，电感元件储存的磁场能量为 能量单位：焦耳（J） 电流单位：安培（A） 电感单位：亨利（H） ◆结论： ①电感元件是一种储能元件，同时又是一种无源元件。 ②磁场能量只与最终电流值有关，与电流建立过程无关。 ③ 绝对值增加时，电感元件吸收为磁场能量。 绝对值减小时，电感元件释放磁场能量。 下一页 上一页 返 回 退 出 常用理想元件及符号 ◆ 无源元件 二、有源元件（独立电源） 1.电压源 ◆ 理想电压源的两个基本性质 ①其端电压在任何时刻与外接电路无关，恒定不变（直流情况）：U=Us ②其输出电流的大小随外接电路不同而变化。 ◆ 电压源的符号及伏安特性 第一章电路的基本概念和本定律 由理想电压源构成的实际直流电压源模型 ◆ 实际电压源模型及其伏安关系 * 电源内阻 越小，就越接近于理想电压源。 第一章电路的基本概念和基本定律 ◆三种工作状态 ① 、 端开路， ， ， 称为开路电压 ； ② 、 端短路， ， ， 称为短路电流 ； ③ 、 端接负载 ， 或 。 2.电流源 ◆ 理想电流源的两个基本性质 ①其输出电流在任何时刻与外接电路无关，恒定不变（直流情况）：I = Is ②其端电压的大小随外接电路不同而变化。 * * 第一章电路的基础知识 ◆实际电路是为实现某种应用目的，由若干电气设备或器件按一定方式用导线连接而成的电流通路。 1.1 电路和电路模型 内容提要 1.电路和电路的主要物理量及其参考方向； 2.独立电源、受控源和电阻元件； 3.欧姆定律、基尔霍夫定律。 一、电路的基本组成及其功能 ◆电路的组成 电源: 提供电能或 发出电信号的设备 负载: 消耗电能或 接收电信号的装置 中间环节：电源和 负载中间的连接部分 电路模型 ◆电路的作用 ① 实现电能的传输和转换—电力电路或强电电路 降压 变压器 电灯 电动机电炉 ... 发电机 升压 变压器 输电线 ②实现信号的传递与处理—电子电路或弱电电路 放大器 扬声器 话筒 二、理想电路元件和电路模型 组成电路的实际电气器件往往比较复杂，其电磁性能的表现可能是多方面交织在一起的。 为研究方便将实际器件加以理想化，即只考虑起主要作用的某些电磁现象，而将其它现象忽略。 ◆电阻元件R：只表示消耗电能的元件。 ◆电感元件L：反映电路周围存在着磁场而可以储存磁场能量的元件。 ◆电容元件C：反映电路及其附近存在着电场而可以储存电场能量的元件。 ◆电路模型 由（理想化的集总）电路元件构成的电路模型。简称电路。 1.2 电路的主要物理量 一、电流 ◆电流：带电粒子的有秩序运动形成电流。 交流（AC）： 直流（DC）： 方向：规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。 电流的SI国际单位制：安（培），符号：A。 电流参考方向的两种表示： ? 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 ? 用双下标表示：如iAB , 电流的参考方向由A指向B。 下 页 上 页 iAB A B 返 回 i 参考方向 A B ◆电流的参考方向：任意假定（某一方向）的电流方向。 ◆电流的参考方向与实际方向的关系 下一页 上一页 退 出 为了电路分析和计算的需要，我们任意假定一个电流参考方向，用箭头标在电路图上。 若电流实际方向与参考方向相同，电流取正值；若电流实际方向与参考方向相反，电流取负值。根据电流的参考方向以及电流量值的正负，就能确定电流的实际方向。 返 回 今后，在分析电路时，必须事先规定电流变量的参考方向。所计算出的电流i(t)0，表明该时刻电流的实际方向与参考方向相同；若电流i(t)0，则表明该时刻电流的实际方向与参考方向相反。 下一页 上一页 退 出 返 回 二、电压与电位 ◆电压：电路中a、b两点间的电压为单位正电荷在电场力的作用下由a点转移到b点时减少的电能，即。 方向：电压的方向是电位降低的方向。 电压的SI单位：伏（特），符号：V。 电压的参考方向 在分析电路时，必须规定电压的参考方向或参考极性，用“+”号和“- ”号分别标注在电路图的a点和b点附近。若计算出的电压uab(t)0，表明该时刻a点的电位比b点电位高；若电压uab(t)0，表明该时刻a点的电位比b