[工学]电子电工学第1章-1 电路的基本概念和分析方法.ppt

第一章电路的基本概念和分析方法 3. 电动势E 3. 电动势E 例题 ：计算U＝？ 电压、电流的关联方向 电压、电流的关联方向 （2）电源与负载的判别 1.1.3 电路元件 二、 电路模型 手电筒的电路模型 理想元件与实际元件 无源元件与有源元件 （1） 电阻元件 2）理想电阻元件 R 2）理想电阻元件 R 欧姆定律： 说明： 2）理想 电容元件 C 说 明： 功 率 能 量 2）理想电感元件 L 2. 电源 2） 理想电压源（恒压源） （2） 理想电流源及实际电流源 电流源的外特性 2） 理想电流源（恒流源） 恒流源的合并 例2 例2 化简电路 符 号 (3) 受控源 符号 总 结： 恒压源两端的电压是恒定的，但输出的电流是可变的，由外电路决定。 恒流源输出的电流是恒定的，但两端的电压是可变的，由外电路决定。 例1 分别计算I2、IL 解：由欧姆定律: 恒压源对负载工作没有影响： IL=2A 恒流源对负载工作没有影响 Is=2A E＝10V + - 求：恒压源和恒流源的功率，并说明它们在电路中作电源还是负载？ 解： 因此，电压源是负载 因此，电流源是电源 UV＝10V UV＝10V 对电流源而言：UI与Is的正方向是非关联方向 对电压源而言：UV与Is的正方向是关联方向 UI＝10V UI＝10V 适用范围：在求电路中某一条支路的电流或某两端的电压时。 电路化简方法： 支路中与恒流源直接串联的元件可去掉（短路）； 与恒压源直接并联的元件可去掉（开路），去掉后不影响电路的计算结果。 例1：在求R5支路的电流I5时，电阻R1、R4可去掉。 组成电路模型的理想元件，在一定条件下能足够准确地反映实际电路及其部件的主要电磁性能。 电阻元件是一种消耗电能的元件。 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。 电容元件是一种能够贮存电场能量的元件，是实际电容器的理想化模型。 理想电路元件是一种理想化的模型, 简称电路元件。 常用的理想元件： 无源元件 定义：在不需要外加电源的条件下，就可以显示其特性的电子元件。 无源元件主要是电阻类、电感类和电容类元件。 共同特点：在电路中无需加电源即可在有信号时工作。 有源元件 如果电子元器件工作时，其内部有电源存在。 基本特点： 1）自身消耗电能。2） 除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。 晶体管、场效应管、集成电路IC、模块等都是有源器件。 1）实际电阻 如：线绕电阻 R R：电阻，体现耗能、发热； R L L：电感，反映储藏磁场能 （有电流流过就会产生磁场）； C：电容，反映储藏电场能 （有电压就会产生电场）。 只具有消耗电能的电磁性质。 特性方程： 或 ——欧姆定律解析式 当R（单位Ω）、G（单位S）为常数时，元件为线性电阻。 消耗的功率： （单位W、kW） 直流电路中， 消耗的能量： 单位：J 公式中的符号： u、i正方向相同，取“+”（称u、i为关联方向）； u、i正方向相反，取“－”（称u、i为非关联方）。 描述通过电阻的电流与两端电压的关系。 在将u、i数值带入公式时， u、i数值的正、负号要同时带入。 U I U=+RI U=-RI=-R ?(-1) U I 例：已知： 求：R＝？ U1 Unm U2 Uab ，则为线性电阻，其伏安特性曲线为一直线。 ，则为非线性电阻。如二极管是非线性元件，其伏安特性为一条曲线。 欧姆定律只适合于线性电阻。 电路中只要含有一个非线性电阻（元件）就称为非线性电路；只有电路中全部都为线性元件，才能称为线性电路。 背极电容单指向会议话筒 油浸纸电容式套管 耦合电容 超级电容公交车电源 电容性话筒 空调电容 高压电容补偿箱 （2） 电容元件 1）实际电容元件 只具有储存电场能量的电磁性质。 特性方程： 当C（单位F、μF、pF）为常数时，元件为线性电容。 （动态元件） 若电压不随时间变化，即为直流电压 此时i=0，即流过电容的电流为0，所以电容在直流电路中相当于开路。故电容具有隔直作用。 得 电容——记忆元件 由 记录了从 到计时开始t=0的历史信息。 电容吸收（释放）的瞬时功率： 若电压的绝对值增加， 则p0 ，电容处于充电状态； 若电压的绝对值减小，则p0 ，电容处于放电状态。 电容吸收（释放）的能量： 电容为储能元件，能量仅与电容电压有关。 在电场中储存能量的元件。 贴片电感 标准电感 棒形电感 环形电感 新型电感镇流器 （3）电感元件 1）实际电感元件 ?单相变压器??? ?试验变压器??? ?三相变压器?