01电路的基本概念与定律.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Note: 小写字母 i, u, p 表示瞬时值；大写字母 I, U, P 表示直流量 * 物理量正方向的表示方法 电池 灯泡 Uab _ + 正负号 a b Uab（高电位在前， 低电位在后） 双下标 箭 头 Uab a b 电压 + - I R 电流：从高电位 指向低电位。 I R Uab E + _ a b U + _ 物理量正方向的表示方法 I R Uab + _ a b U + _ 电压的正方向箭头和正负号是等价的,只用其中之一. I R Uab a b U 规定正方向的情况下欧姆定律的写法 I与U的方向一致 U = IR a I R U b I与U的方向相反 U = – IR a I R U b 规定正方向的情况下电功率的写法 功率的概念：设电路任意两点间的电压为 U ,流入此 部分电路的电流为 I， 则这部分电路消耗的功率为: I U P = 如果U I方向不一致写法如何？ 电压电流正方向一致 a I R U b 规定正方向的情况下电功率的写法 a I R U b 电压电流正方向相反 P = –UI 功率有正负？ 吸收功率或消耗功率（起负载作用） 若 P ? 0 输出功率（起电源作用） 若 P ? 0 电阻消耗功率肯定为正 电源的功率可能为正（吸收功率），也可能为负（输出功率） 功率有正负 电源的功率 I U a b + - P = UI P = –UI I U a b + - 电压电流正方向不一致 电压电流正方向一致 含源网络的功率 I U + - 含源网络 P = UI 电压电流正方向一致 P = –UI 电压电流正方向不一致 I U + - 含源网络 当 计算的 P 0 时, 则说明 U、I 的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。 所以，从 P 的 + 或 - 可以区分器件的性质， 或是电源，或是负载。 结 论 在进行功率计算时，如果假设 U、I 正方向一致。 当计算的 P 0 时, 则说明 U、I 的实际方向相反，此部分电路发出电功率，为电源。 伏 - 安 特性 i u R i u u i 线性电阻 非线性电阻 (一) 无源元件 1. 电阻 R （常用单位：?、k?、M? ） 1.2 电路元件 2.电感 L： u i （单位：H, mH, ?H） 单位电流产生的磁链 线圈 匝数 磁通 电感中电流、电压的关系 当 (直流) 时, 所以,在直流电路中电感相当于短路. u e i + + – – 3.电容 C 单位电压下存储的电荷 （单位：F, ?F, pF） ++ ++ - - - - +q -q u i 电容符号 有极性 无极性 + _ 电容上电流、电压的关系 当 (直流) 时, 所以,在直流电路中电容相当于断路（开路） u i C 无源元件小结 理想元件的特性 （u 与 i 的关系） L C R U R1 R2 L C R1 U R2 U为直流电压时,以上电路等效为 注意 L、C 在不同电路中的作用 1.电压源 (二) 有源元件 主要讲有源元件中的两种电源：电压源和电流源。 理想电压源 （恒压源） I US + _ a b Uab 伏安特性 I Uab US 特点：(1）无论负载电阻如何变化，输出电 压不变 （2）电源中的电流由外电路决定，输出功率 可以无穷大 恒压源中的电流由外电路决定 设: U=10V I U + _ a b Uab 2? R1 当R1 、R2 同时接入时： I=10A R2 2? 例 当R1接入时 ： I=5A 则： RS越大 斜率越大 电压源模型 伏安特性 I U US U I RS + - US RL U = US – IRS 当RS = 0 时，电压源模型就变成恒压源模型 由理想电压源串联一个电阻组成 RS称为电源的内阻或输出电阻 理想电流源 （恒流源) 特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电 流源电流 IS； a b I Uab Is I Uab IS 伏 安 特 性 （2）输出电压由外电路决定。 2. 电流源 恒流源两端电压由外电路决定 I U Is R 设: IS=1 A R=10 ? 时， U =10 V R=1 ? 时， U =1 V 则: 例 IS RS a b Uab I Is Uab I 外特性 电流