电路的基本概念及电路元件.pptVIP

1.6无源电路元件第一章电路的基本概念及电路元件一、电阻元件R：对电流呈现阻力的元件。（电阻元件的特性由u-i平面上的一条曲线表示，）当这条曲线是一条过原点的直线时，称为线性电阻。（本课程中如无特别声明电阻元件均指线性电阻。）Oiu线性电阻元件非线性电阻电路符号R●线性电阻的特性u～i关系：满足欧姆定律(Ohm’sLaw)Rui+－R称为电阻，单位：?(欧)(Ohm，欧姆)单位：G称为电导，单位：S(西门子)(Siemens，西门子)注如果电阻R不随时间变化，电阻元件称为时不变电阻。本课只讨论时不变元件。第29页，共54页，星期日，2025年，2月5日注第一章电路的基本概念及电路元件(2)如电阻上的电压与电流参考方向非关联公式中应冠以负号即：u?–Rii?–Gu(3)说明线性电阻是无记忆、双向性的元件欧姆定律(1)只适用于线性电阻，(R为常数）●功率非关联参考方向：p?–ui?–(–Ri)i?i2R?–u(–u/R)?u2/R关联参考方向：p?ui?i2R?u2/RRui+-Rui+-上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。●能量：可用功表示。从t到t0电阻消耗的能量：例子电容元件第30页，共54页，星期日，2025年，2月5日例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。解：对图(a)有,U=IR对图(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A返回电流的参考方向与实际方向相反电压与电流参考方向相反第一章电路的基本概念及电路元件第31页，共54页，星期日，2025年，2月5日二、电容元件C(capacitor)第一章电路的基本概念及电路元件电容元件的原型是平板电容器，基本特性是存储在极板上的电荷量q与两极板之间的电压u满足代数关系。用q-u平面上的一条曲线fC(q,u)=0描述。++++++++--------+q-quOuq非线性电容线性电容元件当这条曲线是一条过原点的直线时，称为线性电容。（本课程中如无特别声明电容元件均指线性电容。）●电路符号C＋－u+q-qC称为电容器的电容,单位：F(法)(Farad，法拉),常用?F，pF等表示。单位电容的伏安关系第32页，共54页，星期日，2025年，2月5日●线性电容的电压、电流关系:动态元件记忆元件第一章电路的基本概念及电路元件C＋－ui（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；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.（1）当u，i为非关联方向时，上述微分和积分表达式前要冠以负号;（2）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。电容的功率和储能第33页，共54页，星期日，2025年，2月5日●电容的功率和储能第一章电路的基本概念及电路元件当电容充电，u0，du/dt0，则i0，q?，p0,电容吸收功率。当电容放电，u0，du/dt0，则i0，q?，p0,电容发出功率.电容的储能：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能量释放回电路，因此电容元件是无源元件、是储能元件，它本身不消耗能量。功率：从t0到t电容储能的变化量：与电流无关（1）电容的储能只与当时的电压值有关，电容电压不能跃变，反映了储能不能跃变；（2）电容储存的能量一定大于或等于零。电感元件例子第34页，共54页，星期日，2025年，2月5日例求电流i、功率P(t)和储能W(t)第一章电路的基本概念及电路元件＋－C0.5Fi21t/s20u/V电源波形解uS(t)的函数表示式为:解得电流21t/s1i/A-1续第35页，共54页，星期日，2025年，2月5日★解析第一章电路的基本概念及电路元件21t/s20p