[工学]电路分析第一章1.pptVIP

清华大学电路原理教学组 清华大学电路原理教学组 关联参考方向： 电流从 “+”极性流入、从 “－”极性流出。 元件吸收的功率： 电能的单位：焦耳（J） 1（J）= 1（W）×1（s） 1度 = 1kW·h（千瓦·小时） ? 功率 p = ui ? 电压电流为关联参考方向下 + u - i p R ? 电压电流为非关联参考方向下 - u + i p R 结论:线性电阻元件是一个无源、耗能元件。 t0到t内电阻消耗的能量： 直流电路：W=P(t-t0) ? 线性电阻元件是双方向性 R1 R4 + us1 - is5 R3 R2 + u1 - i1 + u3 - i3 i2 + u2 - i4 + u4 - 例1.3-1 图示电路中，写出各电阻的伏安特性关系式。 u1 = R1 i1 u2 = R2 i2 u3 = - R3 i3 u4 = -R4 i4 R + u - i t(s) u(V) 0 1 2 3 4 -2 2 例1.3-2:电路如下图，已知R=2? 求: (1)t=2s时电阻的电流i及其此时消耗的功率 (2)[0，4s]内R消耗的能量W 解: (2) 电阻器的分类 1、线绕电阻器： 通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。 2、薄膜电阻器： 碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。 ???? 3、实心电阻器： 无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。 ?? 4、敏感电阻器： 压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。 线绕电阻器 薄膜电阻器 敏感电阻器 ? 开路与短路 元件C A B + u - i ? 开路: 不论u为何值， i ? 0 i(A) u(V) 0 伏安图为: ? 短路: 用理想导线将A、B两点连接起来 伏安图为: i(A) u(V) 0 电 路 1 1′ 电 路 1 1′ 1、 1′处于开路 1、 1′被短路 电容元件 主要讲线性电容元件，简称电容 ? 电容器的构成原理 A B 中间介质 金属板 储能元件 ? 线性电容元件符号 C C——capacitance C为常数，单位:法拉(F) 微法?F(10-6F)、皮法pF(10-12F) 定义： 库伏特性曲线： ? 伏安关系 ic + - uc C +q -q q =Cuc uc 0 q q =Cuc 关联参考方向 非关联参考方向时: 关联参考方向 ? t 时刻的 ic 取决 t 时刻 uc 的变化率 ? 当电压不变化时，电容电流为0，电容相当于开路，故电容具有隔断直流的作用。 在直流电路中，电容相当于开路 ic + - uc C ——(1) 对(1)式两边从t0到t 进行积分 电容是记忆元件 若取t0=0，则有: 因为 q =Cuc 所以有: 或: 关联参考方向下，电容吸收的功率: t0到t吸收的能量: ?功率和能量 W0 电容吸收能量，将其转换为电场能 W0 电容释放电能量 结论 : 电容元件是一种储能、无源、记忆元件 R C i1 i2 + u - 例1.3-3:电路如图所示，已知C=1F，R=2? ， 电流i1 =cos3t(A)，求电流i2 =? 解: = 0 例1.3-4:电路如下，已知C=2F及电压uC的波形 i C + - uC (a) 0 1 2 t(s) uC(V) (b) 求:电流i及[0，2]内电容吸收的能量W。 2 解: 1s?t ?0时 求:电流uC，并画出其波形 例1.3-5:电路如下，已知C=2F、uc(0)=0及电流i的波形 i C + - uC (a) 0 1 2 t(s) i(A) (b) 2 1s?t ?0时 2s?t ?1s时 t ?2s时 0 1 2 3 t(s) 1 uC 常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等 油浸纸介电容 纸介电容 云母电容 陶瓷电容 电解电容 电感元件 主要讲线性电感元件，简称电感 ? 电感元件的工作原理 iL N ?L + uL - ?磁链?L=N ?L ?i与?L满足右手螺旋关系 ?L=LiL L——为线圈的自感或电感 ?根据楞次定律，有 关联参考方向下 ? 线性电感元件符号 L为常数，单位:亨(H) 毫亨mH(10-3H)、微亨? H(10-6F) L ? 韦安特性曲线 符号中隐含与满足右手螺旋关系，即?L=LiL ?L=L