电路基本概念和定律.pptVIP

第六节 电感元件 1. 一般定义：一个二端元件，如果在任一时刻t，其电流iL同它磁链ψL之间的关系（韦安关系WCR）可以用iL -ψL平面上的一条曲线（韦安特性曲线）来确定，则此二端元件称为电感元件。 线圈通电i →磁通Φ→形成磁场及磁场能量→电感器， 通常规定Φ(ψ)与i的参考方向之间满足右手螺旋关系。 我们主要研究非时变线性电感元件。其WCR为通过原点的一条直线，简称 “电感”，符号为“L”既表示一电感元件，也表示该元件的参数。 ψL =L iL 2. 电感的特性： （1）电感的伏安关系（VCR） N ＋u－ i ψ e L 第三十页，共四十六页，2022年，8月28日 a 微分形式:uL 、i 取关联方向 根据法拉弟电磁感应定律与楞次定律，iL与ψL成右螺旋关系且自感电动势eL与iL取相同参考方向时， 自感电压uL的参考方向与eL取相同值，这里uL = – eL L为动态元件 iL 变化才有uL ；iL 不变(DC)时uL =0 对直流短路 b 积分形式:在 uC 、i 取关联方向 其中 是初始时刻t0电感上的电流 可见电感也为记忆元件(记忆uL的所有历史)。同样：|uL|＜∞时(实际电路一般如此)，iL(t)为连续变量，此时iL不能跃变；反之，若iL跃变，则会导致无穷大的电压uL 。 第三十一页，共四十六页，2022年，8月28日 （2）电感的功率与能量关系 uL 、i 取关联方向 电感在 (-∞, t) 时间内所吸收的电能(区间变量)为： 同理，(t1 , t2 )内电感吸收的电能为： 可见：①当|iL|增加时，wL(t2)＞wL(t1)，L实际吸收电能，且全部转变为磁场能；②当|iL|减少时，wL(t2)＜wL(t1)， L将磁场能量释放出来并转变为电能。 亦即：L为储能元件，不耗能；又它释放或吸收的能量都不是自己产生的，故属于无源元件。 第三十二页，共四十六页，2022年，8月28日 线性元件 R L C的比较 元件符号 电阻 R 电容 C 电感 L 电路符号 元件特性 VCR 物理含义 储能 0 + u － i R 消耗电能 储存电场能 储存磁场能 + u － C i + u － L i 第三十三页，共四十六页，2022年，8月28日 第一页，共四十六页，2022年，8月28日 　 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 1，2节 ? 5301??将军路??1-4,7-18周 ? ? 3，4节 ? ? ? ?10308??将军路??1-4,7-18周 7，8节 ??10307??将军路???2,4,7-8周 ? ? ??班级：0312001,0312401,0712401-402 第二页，共四十六页，2022年，8月28日 电路理论基础（第二版） 清华大学出版社 参考教材： 1.电路（第四版），高等教育出版社，邱关源。 2.电路分析基础（第三版），高等教育出版社，李瀚荪。 3.电路原理（第二版），清华大学出版社，江缉光。 4.电路学习指导与习题精解，清华大学出版社，潘双来。 5.电路（第四版）的习题解析。 第三页，共四十六页，2022年，8月28日 课程特点：理论严谨、内容丰富、系统性强 内容多、概念多、习题多（方法很重要！） 课程地位：基础课程、承前启后 课程重点：基本理论（概念和定理）、分析电路的基本方法 课程安排：72学时 课程难度：10～15％不通过（往年参考数据） 第四页，共四十六页，2022年，8月28日 要 求 作业：每周交作业一次 成绩：8（2）或7（3），提问也计算在内 上课要求：须认真预、复习，上课听讲； 总结归纳； 作业要独立、认真完成； 不要有声音，不能自由活动； 保留进一步规定的权利。 第五页，共四十六页，2022年，8月28日 经典电路理论形成于二十世纪初至60’s。经典的时域分析于30’s初已初步建立，并随着电力、通讯、控制三大系统的要求发展到频域分析与电路综合。 六、七十年代至今发展了现代电路理论。它随着电子革命和计算机革命而飞跃发展，特点是：频域与时域相结合，并产生了拓扑、状态、逻辑、开关电容、数字滤波器、有源网络综合、故障诊断等新的领域。 作为首门电技术基础课，为学习电专业的专业基础课打下基础；也是电气电子工程师的必备知识；学习本课程还将有助于其他能力的培养（如严格的科学作风、抽象的思维能力、实验研究能力、总结归纳能力等）。 第六页，共四十六页，2022年，8月28日 第一章 电路基本概念和定律 第二章 电阻电路分析 第三章 电路定理 第四章 正弦稳态分析 第五章 具有耦合电感的电路 第