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下次课内容： §1－8 独立电源 §1－9 受控电源 §1－10 基尔霍夫定律 * 第1-*页 ■ * §1－3 电功率和能量 §1－4 电路元件 §1－5 电阻元件 §1－6 电容元件 §1－7 电感元件 关联参考方向 非关联参考方向 电压和电流的参考方向 i + - + - i U U 注 (1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 (2) 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 (包 括方向和符号），在计算过程中不得任意改变。 (3) 参考方向不同时，其表达式相差一负号，但实际 方向不变。 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。 一、电功率和能量 即功率是能量转换的速率。 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 例1 求下列各元件吸收的功率。 关联参考方向 非关联参考方向 关联参考方向 例2 5 6 4 1 2 3 I2 I3 I1 + + + + + + － － － － － U6 U5 U4 U3 U2 U1 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，即功率平衡。 二、电路元件 1. n端元件 2. 有源与无源元件 元件总是发出能量 有源元件 元件总是吸收能量 无源元件 3. 线性与非线性元件 元件的数学定义是线性关系 线性元件 元件的数学定义是非线性关系 非线性元件 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 1. 定义 伏安 特性 4. 时变与非时变元件 元件的参数随时间变化而变化 时变元件 元件的参数为常数，又称定常元件 非时变元件 三、电阻元件(resistor) u～i 关系 满足欧姆定律 称为电导，单位: S(西门子) (Siemens, 西门子) R u i + － 2. 线性电阻元件 电路符号 R 关联参考方向 称为电阻，正常数，单位: ? (欧) (Ohm, 欧姆) u i 伏安特性 u ? –R i 或 i ? –G u 公式和参考方向必须配套使用！ R u i + - 非关联参考方向 注 3. 功率和能量 功率 R u i + - p ?ui?Ri2?u2/R R u i + - p ? –ui?Ri2?u2/R 上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。 从 t 到t0电阻消耗的能量： 4. 两种特殊电阻 能量 R＝0 R=∞ u i R u i + - 电容器 _ q+ q ? 在外电源作用下， 两极板上分别带上等量异号电荷，撤去电源，板上电荷仍可长久地集聚下去，是一种储存电能的部件。 1. 定义 电容元件 储存电能的元件。其特性可用u～q 平面上的一条曲线来描述 q u 库伏 特性 四、电容元件(capacitor) 电路符号 2. 线性电容元件 C 称为电容, 正常数，单位：F (法) (Farad，法拉), 常用?F, p F等表示。 q u O ? 库伏特性 u ~ i 关系 关联参考方向 ＋ － u i 微分关系 表明： （1）i 的大小取决于 u 的变化率, 与 u 的大小无关，电容 是动态元件； （2）当 u 为常数（直流）时，i =0。电容相当于开路，电 容有隔断直流作用； （3）实际电路中通过电容的电流 i为有限值，则电容电压 u必定是时间的连续函数. 电容元件有记忆电流的作用，故称电容为记忆元件 上式中u(t0)称为电容电压的初始值，它反映电容初始时刻的储能状况，也称为初始状态。 积分关系 表明 非关联参考方向 3. 功率和储能 功率 表明 电容能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为电场能量储存起来，在另一段时间内又把