电路基本元件选编.ppt

1.3 电路的基本元件 ;1.3.1 欧姆定律、电阻与电导;图 1-3-1;在金属导体中,自由电子受电场力作用作定向运动,但在前进的路径上,电子要与原子及正离子发生碰撞,使电子的运动受到阻碍，式(1- 3- 1)中的比例常数R就是表征导体对电流呈现阻碍作用的电路参数,称为电阻(resistance)。 具有电阻性质的二端元件称为电阻元件,简称电阻。因此,“电阻”这一名词有时指元件,有时指元件的参数。;单位：欧姆，简称欧。国际标准符号：Ω 对大电阻常用千欧（kΩ）或兆欧（MΩ）作单位 ;上式说明：流过电阻的电流与加在电阻上的电压成正比，与电阻的阻值成反比。;电导的SI单位是西门子(siemens)，简称西，用符号S表示。 ;对于直流电流I和直流电压U。在U、I参考方向关联的条件下，欧姆定律的表示式为 U = R I 或 ;2. 电阻元件的伏安关系 元件上的电压u(t)与电流i(t)的函数关系称为伏安特性，简称伏安关系，用VAR表示。 （注：R－relation） 对于电阻元件，如果其阻值大小与所加的电压大小和流过的电流大小无关,其伏安关系必然符合欧姆定律，这种电阻称线性电阻。;线性电阻的伏安关系曲线如下图1-3-2所示。图中直线的斜率就等于电阻值,即  ;有一些电阻元件的伏安关系不是线性关系,如图1-3-3所示二极管的伏安特性曲线就是非线性的,其电压与电流的比值是变化的,这种元件的电阻值是电压或电流的函数,称做非线性电阻。但是,在电压或电流的一定范围内,电压变化量与电流变化量的比值为常数,因此,可在该范围内把非线性电阻用线性电阻来代替,使问题的分析得到简化。;3. 金属导体的电阻;表1-2 几种常用材料的电阻率与温度系数 ;？思考题;4. 电阻元件上的功率;例1.3 ;5. 电阻器;2）电阻器的技术指标;表1 电阻器阻值标称系列值 ;表2 电阻器的功率等级;表3 电阻器的精度等级;3）电阻器的标示方法1;文字符号直标法;3）电阻器的标示方法2;色环电阻标示法;色环电阻标示法;6. 电阻的作用;1.3.2 电容元件;电容器;2．电容元件 电容元件简称电容，是一种理想的电容器。电容的图形符号如图所示。 电容的符号是大写字母C，其电容量与电容器存储的电荷q以及???容器两端的电压uc有关，即 单位：法拉(F)，微法(μF)，皮法(pF) 注： 1F=106μF=1012 pF 当C为一常数，而与电容两端的电压无关时，这种电容元件就叫线性电容元件，否则叫非线性电容元件。这里只研究线性电容元件。;电容元件的u - i关系说明： 1) 电容的充放电 2) 电容的隔直作用 电容上吸收的直流功率为P=UI=0, 即电容在直流电路中不消耗功率。 3) 电容两端的电压不能突变;4．电容器的使用 电容器的额定值主要有电容量、允许误差和额定工作电压(耐压值)。 在实际使用时主要应注意以下几点：①电容值应选附录1所示的系列值；②实际加在电容两端的电压应不超过标在电容器外壳上的耐压值；③电解电容的极性不能接错。 5. 电容的作用： 隔断直流，导通交流，滤波，移相，调谐等。;1.3.3 电感元件;常见电感器类型;2．电感元件和电感 电感元件是一种能够贮存磁场能量的元件，是实际电感器的理想化模型。 单位：亨利(H)，毫亨(mH)、微亨(μH) 1H=103mH=106μH 电感的符号：L 当L为一常数，而与元件中通过的电流无关时，这种电感元件就叫线性电感元件，否则叫非线性电感元件。这里只研究线性电感元件。;电感元件的u - iL关系说明： 1) 当通过电感元件的电流发生变化时，电感上才能产生电压。 2) 在直流电路中， 电感相当于短路，即说明电感起导通直流的作用，简称导直作用。 电感上吸收的直流功率为P=UI=0，即电感在直流电路中不消耗功率。 3) 电感中的电流不能突变。;;1.4 电阻的联接及等效变换;1.4.1 电阻的串联;分压公式;？？思考;电阻串联分压公式;1.4.2 电阻的并联;两个电阻并联时;电阻并联分流公式;？？思考;1.4.3 电阻的混联;;;1.4.4 电阻的星形和三角形连接;电阻的星形和三角形连接;？？思考;思考－－;电阻的Y形和 形连接;要求出图中a、b端的等效电阻，必须将R12、 R23、 R31组成的三角形连接转换为星形连接，再运用电阻串、并联等效电阻公式求出a、b端的等效电阻。;三角形连接等效为Y形连接， 转换公式为：;Y形连接等效为三角形连接， 转换公式为：;例 如图1.39所