谢静《电路与电子技术》第一章 电路的基本概念.pptVIP

1.4 无源二端器件 一 电阻元件 电阻模型：电阻值不随其上的电压u 、电流i和时间t 变化的电阻，叫线性非时变电阻. 线性非时变电阻模型及伏安特性 非线性非时变电阻模型及伏安特性 － 水泥电阻 金属膜电阻 绕线式电阻 1.4 无源二端器件 电阻元件欧姆定律 电阻的功率 电阻消耗的能量 1.4 无源二端器件 二 电容元件 结构：由两块互相绝缘的金属极板所组成. + + + + – – – – +q –q C 单位：法拉（F） 电容C： 1.4 无源二端器件 电容方程 电流方程（隔直通交） 电压方程（记忆元件） 能量方程（储能元件-无源元件） 1.4 无源二端器件 三 电感元件 是实际线圈的理想化模型. 电感L： 单位：亨利（H） ? i + – u – + e 棒装线圈 工字形电感 固定电感器 “尖波杀手”电感 1.4 无源二端器件 电感方程 电压方程（动态元件） 电流方程（记忆元件） 能量方程（储能元件-无源元件） 1.5 有源二端元件 一 电压源 定义：端电压总能保持定值或一定的时间函数的电源。 理想电压源：电源两端电压为uS，其值与流过它的电流 i 无关。 uS + _ i uS + _ i 特点: 电源两端的电压由电源本身决定，与外电路无关 。 通过它的电流是任意的，由外电路决定。 1.5 有源二端元件 伏安特性：电压源的伏安特性曲线是平行于i 轴值为 uS(t) 的直线。 US uS + _ i u + _ u i O 若uS = US ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电流轴的直线，反映电压与 电源中的电流无关。 若uS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是这样。电压为零的电压源，伏安曲线与 i 轴重合,相当于短路元件。 1.5 有源二端元件 二 电流源 定义：端电流总能保持定值或一定的时间函数的电源。 理想电压源：电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压 u 无关。 iS + _ u iS + _ u 特点: 电源电流由电源本身决定，与外电路无关。 电源两端电压是任意的，由外电路决定。 1.5 有源二端元件 伏安特性：电流源的伏安特性曲线是平行于u 轴值为 iS(t)的直线。 IS u i O iS i u + _ 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。 若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是这样电流为零的电流源，伏安曲线与 u 轴重合,相当于开路元件。 1.5 有源二端元件 三 独立源的等效变换 电压源的等效：几个电压源相串联的二端电路,可等效成一个电压源，其值为个电压源电压值的代数和。 Us2 + + + Us3 Us1 _ _ _ a b Us + _ a b 电压源串联等效 1.5 有源二端元件 电流源的等效：几个电流源并联，可以等效为一个电流源，其值为各电流源电流值的代数和。 Is3 Is2 Is1 b a Is b a 电流源并联等效 请注意: 电压值不同的电压源不能并联，电流值不同的电流源不能串联。 1.5 有源二端元件 四 实际电压源模型: 实际电压源与理想电压源是有差别的，它总有内阻，其端电压不为定值，可以用一个电压源与电阻串联的模型来表示实际电压源。 uS + _ i u + _ Ri us u i O 1.5 有源二端元件 五 实际电流源模型: 实际电流源与理想电流源也有差别，其电流值不为定值，可以用一个电流源与电阻相并联的模型来表示实际电流源。 is i u O i Gi + u _ iS 比较： 1.5 有源二端元件 六 由电压源变换为电流源： 转换 i + _ uS Ri + u _ i 1/Ri + u _ iS 转换 i + _ uS 1/Gi + u _ i Gi + u _ iS 七 由电流源变换为电压源： (2) 等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。 注意 开路的电流源可以有电流流过并联电导Gi 。 电流源短路时, 并联电导Gi中无电流。 ? 电压源短路时，电阻中Ri有电流； ? 开路的电压源中无电流流过 Ri； iS (3) 理想电压源与理想电流源不能相互转换。 方向：电流源电流方向与电压源电压方向相反。 (1) 变换关系 数值关系: iS i i + _ uS Ri + u _ i Gi + u _ iS 表现在 1.6 受控源 受控源 定义：电压源电压或电流源电流不是给定的时间函数，而是受电路中某个支路的电压(或电流)的控制。 + – 受控电压源 受控电流源 CCCS o o i2=b i1 + _ u