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1.3 电路元件的功率 (power) 1. 电功率 功率的单位：W (瓦) (Watt，瓦特) 能量的单位： J (焦) (Joule，焦耳) 单位时间内电场力所做的功。 2. 电路吸收或发出功率的判断 u, i 取关联参考方向 P=ui 表示元件吸收的功率 P0 吸收正功率 (实际吸收) P0 吸收负功率 (实际发出) p = ui 表示元件发出的功率 P0 发出正功率 (实际发出) P0 发出负功率 (实际吸收) u, i 取非关联参考方向 + - i u + - i u 当正电荷从“+”到“-”，电场力对电荷做功，元件吸收能量 做负功 例 求图示电路中各方框所代表的元件消耗或产生的功率。已知： U1=1V, U2= -3V, U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V I1=2A, I2=1A, I3= -1A 解 注 对一完整的电路，发出的功率＝消耗的功率 5 6 4 1 2 3 I2 I3 I1 + + + + + + － － － － － U6 U5 U4 U3 U2 U1 － 例 已知：4C正电荷由a点均匀移动至b点电场力做功8J，由b点移动到c点电场力做功为12J， (1) 若以b点为参考点，求a、b、c点的电位和电压Uab、U bc; (2) 若以c点为参考点，再求以上各值 解 a c b (1) 以b点为电位参考点 自阅 a b c 解 (2) 电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中 各点的电位值就是唯一的；当选择不同的电位参考点时， 电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。 电位与参考点选择有关,电压与其无关 结论 以c点为电位参考点 1.4 电阻元件 (resistor) 2. 线性定常电阻元件 电路符号 R 电阻元件 对电流呈现阻力的元件。其伏安关系用u～i平面的一条曲线来描述： i u 任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件。 1. 定义 伏安 特性 u～i 关系 R 称为电阻，单位：? (欧) (Ohm，欧姆) 满足欧姆定律 (Ohm’s Law) u i 单位 G 称为电导，单位： S(西门子) (Siemens，西门子) u、i 取关联参考方向 R u i + － 伏安特性为一条过原点的直线 (2) 如电阻上的电压与电流参考方向非关联 公式中应冠以负号 注 (3) 说明线性电阻是无记忆、双向性的元件 欧姆定律 (1) 只适用于线性电阻，( R 为常数） 则欧姆定律写为 u ? –R i i ? –G u 公式和参考方向必须配套使用！ R u i + - 3. 功率和能量 上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。 p ? –u i? –(–R i) i? i2 R ? –u(–u/ R) ? u2/ R p ? u i? i2R ?u2 / R 功率： R u i + - R u i + - u i 从 t0 到 t 电阻消耗的能量： 4.电阻的开路与短路 能量 短路 开路 u i 下 页 上 页 R i u + – u + – i 0 0 返 回 1.5 电源元件:独立电源 (independent source) 其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其 值与流过它的电流 i 无关的元件叫理想电压源。 电路符号 1. 理想电压源 定义 i + _ 电源两端电压由电源本身决定， 与外电路无关；与流经它的电流方 向、大小无关。 通过电压源的电流由电源及外 电路共同决定。 理想电压源的电压、电流关系 u i 伏安关系 例 R i - + 外电路 电压源不能短路！ 例 + _ i + _ + _ 10V 5V 计算图示电路各元件的功率。 解 发出 吸收 吸收 满足：P（发）＝P（吸） 实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。 us u i O 实际电压源(有伴电压源) i + _ u + _ 考虑内阻 伏安特性 一个好的电压源要求 其输出电流总能保持定值或一定 的时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。 电路符号 2. 理想电流源 定义 u + _ (1) 电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关 电流源两端的电压由