ch01_电路与电路模型_04.ppt

电流的参考方向 若真实方向与参考方向一致, i 0 ； 若真实方向与参考方向相反, i 0 ； 例 例 电压的参考方向 ---------可任意假定，在电路图中用“+ ”，“–”号表示。 关联参考方向  ----电流方向指向电压降的方向 例 功率守恒 电容元件的电压和电流约束关系 ic 与 uc 的波形不同 电容元件的VCR还可写成： 电容的贮能 §1-8 受控源 其它类型受控源: 独立源是二端元件，而受控源是四端元件。它有两条支路，一条是控制支路(开路或短路），另一条是输出支路，输出支路的输出量受控制支路的控制。 线性时不变电容元件: q = Cu C ---- 电容（正值常数） 单位: 法拉（F） ic 的大小与 uc 的大小无关，而是取决于 uc 的变化率，若 u(t) = 常数(直流)，则C 相当于开路； 则 ( 设C=1F ) 式中 称为电容电压的初始值。 u (0)也称为电路的初始状态。 说明： 电容元件还有一个重要性质—电容电压的记忆性。即某一时刻 t 的电容电压，并不取决于 该时刻的电流，而是取决于从-∞到 t 所有时刻的电流值。所以，电容电压有“记忆”电流的作用，电容是记忆元件。 如果不知道–∞到 0 时刻的电流，但给出u(0)和(0，t )区间的电流，也可求出u(t)。 例 已知u(0)=2V, 求u(t),t ≥0, 并画出u(t)的波形 解: (1) 0≤t≤2S u(2)=3V (2) t 2S 求任意时刻t电容的贮能WC(t) 设 t =0 时，uc(0)=0，则 由于电容电压确定了电容的储能状态，所以称电容电压为状态变量。 关于电容储能的说明： (1)WC(t)只与该时刻 t 的电容电压值有关，与电容的电流值无关。由于电压与电场有关，所以电容是 一种储藏电场能量的元件。 (2)WC(t)≥0,但有时增长,有时减少 ∵ p(t) = dW / dt ∴当WC(t) ↑时，p(t)0; (吸收能量) 当WC(t) ↓时，p(t)0; (放出能量) 作业：（242页） 7-1 电容元件与电容器 电容器的电路模型： §1-7 电感元件 电感元件的定义 ?(Wb) 在电流 i与磁链?所在的平面上由一条曲线所确定的二端元件称为电感元件。 线性时不变电感元件： ?(Wb) ? = Li L—电感量, 单位：亨利(H) ? 电感的电压电流关系 ? + u - 说明： (1) uL 的大小取决于iL 的变化率，而与iL 的大小无关。若i (t) = 常数（直流），则 L 相当于短路。 (2) uL与iL 的波形不同; 电感电压电流关系还可以写成 此式表明电感电流有记忆性。电感也是记忆元件。 iL(0)也称为电路的初始状态。 称为电感电流的初始值。 例：电路如图, 问图中i=?, u=? i = sint A u = Lcost V 电感的贮能 WL(t) 只与该时刻的iL值有关，由于电流与磁场紧密相关，∴电感是一种贮藏磁场能量的元件。 WL(t) ≥0, 而PL(t)可正可负，当WL↑时， PL0， 当 WL↓时，PL 0。 作业：1-5（29页） 电感元件与电感器 电感器的电路模型： 电压源和电流源是独立电源。其独立的含义是： 独立电源 定值电压 us 与流过其中的电流以及 其他支路的电流、电压无关； 定值电流 is 与两端电压以及其他支路的电流、电压无关。 受控源—非独立电源 受控源（非独立电源），虽然也输出电压或电流，但其输出的电压或电流受某一支路的电压或电流控制，故名受控源。 例如直流发电机: u = r If (忽略两个线圈的电阻) (激磁电流) 激磁线圈 电枢线圈（旋转） CCVS (流控电压源) VCVS（压控电压源） CCCS（流控电流源） VCCS（压控电流源） 注意：受控源的参考方向应与控制量的参考方向一起标出。 没有控制量的参考方向，受控源的参考方向将无意义。 几点说明： 受控源不是真实的电源，它只表示某些电子器件中电压、电流的约束关系 受控源是双口电阻元件 当控制量的大小、方向改变时，受控量的大小、方向也要相应改变 受控源的吸收功率 例：已知I=4A，求I1 ,US和受控源的功率？ 解： I1=0.5I=0.5?4=2A I2=I–I1=4 – 2=2A Us=2I+5I2=2?4+5?2=18V U=5I2–6I1=5?2– 6?2= –2V P受=U?0.5I=(–2)?0.5?4= –4W (产生） + U – I2 例：已知I=4A，求I1,US和受控源的功率？ 例：求K断开及闭合时两个受控源的吸收 功率？ 2?