[工学]第1章电路模型和电路定律1.pptVIP

4. KCL、KVL小结： KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对回路电压的线性约束。 KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。 KCL表明在每一节点上电荷是守恒的；KVL是能量守恒的具体体现(电压与路径无关)。 KCL、KVL只适用于集总参数的电路。 i1=i2 ? UA =UB ? 思考 1. ？ I = 0 A B + _ 1? 3V + _ 2V 2. i1 1? 1? 1? 1? 1? i2 例1 求图示电路电流 i 解 例2 解 求图示电路电压 u 1A + - + 4V + u =? 3? - - 5V 例3 求图示电路电流 i 例4 求图示电路电压 u 解 解 要求 能熟练求解含源支路的电压和电流。 + - - + 3? 4V i =? 5V 解 I1 -10V 10V + + - - 1A I =? 10? 例5 求电流 I 例6 求电压 U 解 4V + - 10A U =? 2? + - 3A I 解 10V + + - - 3I2 U=? I =0 5? 5? - + 2I2 I2 5? + - 例7 求开路电压 U 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 R i u + – u + – i 0 0 实际电阻性器件——电热元件 1.5 电压源和电流源 电路符号 1.理想电压源 定义 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。 i + _ us Rs us － + 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 直流电压源的伏安关系 例 - + R i 外电路 电压源不能短路！ u i 0 内电路 电压源的功率 i us + _ 发出功率，起电源作用 电流（正电荷）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功，电源发出功率。　　　　　　　　　　　　　　　　　 物理意义： i 物理意义： 电场力做功，电源吸收功率 吸收功率，起负载作用 us + _ 例 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∣ i + _ + _ 10V 5V - + 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 理想电流源的电压、电流关系 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。 u + _ is Rs u － + is 电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。 直流电流源的伏安关系 u i 0 例 R u - + 外电路 电流源不能开路！ 可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电子被激发产生一定值的电流等。 实际电流源的产生： 电流源的功率 发出功率，起电源作用 吸收功率，起负载作用 u + _ iS u + _ iS 例 计算图示电路各元件的功率 解： 发出 吸收 i u 2A + _ 5V - + 满足：∣P发∣ ＝ ∣ P吸∣ 参考方向如图示。 实际电源 干电池 钮扣电池 1. 干电池和钮扣电池（化学电源） 干电池电动势1.5V，仅取决于（糊状）化学材料，其大小决定储存的能量，化学反应不可逆。 钮扣电池电动势1.35V，用固体化学材料，化学反应不可逆。 氢氧燃料电池示意图 2. 燃料电池（化学电源） 电池电动势1.23V。以氢、氧作为燃料。约40-45%的化学能转变为电能。实验阶段加燃料可继续工作。 3. 太阳能电池（光能电源） 一块太阳能电池电动势0.6V。太阳光照射到 P-N 结上，形成一个从N区流向P区的电流。约11%的光能转变为电能，故常用太阳能电池板。 一个50cm2太阳能电池的电动势0.6V，电流0.1A。 太阳能电池示意图 太阳能电池板 蓄电池示意图 4. 蓄电池（化学电源） 电池电动势2V。使用时，电池放电，当电解液浓度小于一定值时，电动势低于2V，常要充电，化学反应可逆。 直流稳压源 变频器 频率计 函数发生器 实际电源产品 发电机组 草原上的风力发电 1.7 受控电源(非独立源) 电路符号 + – 受控电压源 1.定义 受控电流源 电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是受电路中某个地方的电压(或电流)控制的电源，称受控源。 电流控制的电流源(CCCS) ? : 电流放大倍数 根据控制量和被控制量是电压u 或电流i，受控源 可分四种类型：当被控制