电路分析之电路元件new

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1、§1－4电路元件内容：1.电路元件种类2.电路元件的表示法3.电路元件的特性描述4.电路元件的功率11－4－1电阻元件（书§1—4）¢是构成电路的最基本的元件之一。¢作用：模拟实际器件的电阻特性——包括能量损耗和压降。1、分类¢根据I—V关系：线性、非线性¢根据时间t：时变、非时变¢主要研究：线性时不变电阻22、表示方式：u电路元件图i3、线性时不变电阻特性（1）数学表述——Ohm定律，在关联参考方向条件下：u(t)=Ri(t)R—量纲[Ω]i(t)=Gu(t)G—量纲[S]u(t)（2）图形描述：u(t)=Ri(t)通过原点的直

2、线0i(t)34、电阻的功率消耗2p(t)=u(t)i(t)=i(t)Rtt''2''W[t,t]=p(t)dt=Ri(t)dt0∫∫t0t05、电阻的通式：f(u,i)=0f(u,i)为u和i的代数关系。46、电阻的混联（1）混联—既有串联又有并联结构的电路称为混联电路。（2）分析此类电路须注意的：¢要看清元件的串并联关系，即通过同一电流的元件为串联，承受同一电压的元件为并联。¢当电路含有短路线时，往往不易看清元件的联结关系。一般的做法是消去短路线，即将短路线缩短为“点”，使其联接的两个端点合为一个点。¢使用对称性（等电位点可用

3、短路线联接）。5（3）例子（a）求图(a)中电路的等效电阻R、R和Rabaccd解：求RR用图(b)，ab、acR=6//[2//2+4//(2+4//4)]=2(Ω)abR=2//2//[6+(4//4+2)//4)]=8/9(Ω)ac求R用图(c)cdR=4//4//[(2//2+6)//4+2]=100/77(Ω)cd2Ωcaca2Ω2Ω2Ω2Ω6Ω2Ω4Ω6Ω4Ωc4Ω6Ω4Ω4Ω4Ω4Ω4Ω2Ω4Ω2Ωbdbdd(a)(b)(c)6（b）求图示电路的等效电阻RabaaR1R1R1R1cR1dcdR1R2R2R2R2bbR

4、2(a)R=[R//R+R//R]//Raab11221RR11(b)cd间短路cdR1R=[(R+R)//(R+R)]//RR2Rab121212b(c)cd间开路7(c)cbaRRRRRRR0.5R0.5RRdRc,d,eaRRR0.5R0.5ReRRbRR(a)81－4－2独立源（书§1—5）¢电路中要有电流流过，就必须有激励源——包括独立源、受控源。¢独立源——电压源、电流源。1－4－2－1（理想）电压源i(t)1、对应实例：电池、稳压电源2、电路表示法uS(t)u(t)只标出电压极性。电流：习惯上电源总是从高电位输出电流

5、（但实际上不一定）—非关联方向9i(t)3、特性描述uS(t)u(t)（1）数学表示—特性方程：u(t)=u(t)S与电流无关，即电流可任意，具体取决于外电路。u(t)（2）图形描述：u(t)S一条平行于电流轴的直线0i(t)10三、功率当为非关联方向时：p(t)=u(t)i(t)=u(t)i(t)S¢>0表示“产生”；<0表示“吸收”¢可在[-∞,∞]范围内变化，因为i(t)可任意。四、特殊情况当u(t)=0时，电压源相当于一个短路元S件，这是因为它还要满足电流由外电路决定且可任意的特性。111－4－2－2电流源i(t)1、对应

6、实例：太阳能电池2、表示法：只标出电流方向iS(t)u(t)电压：非关联方向3、特性方程（1）数学表示：i(t)=i(t)S与电压无关，即电压可任意，具体取决于外电路。u(t)（2）图形描述：I—V图i(t)S一条平行于电压轴的直线0i(t)12i(t)iS(t)u(t)3、功率当u(t)、i(t)为非关联方向时：p(t)=u(t)i(t)=u(t)i(t)S¢>0表示“产生”；<0表示“吸收”¢可在[-∞,∞]范围内变化，因为i(t)可任意。4、特殊情况当i(t)=0时，电流源相当于一个开路元件。S（这是因为它还要满足电压由外电

7、路决定且可任意的特性。）135、例：电源间的联接已知图(a)电路中i=2A，u=10V，求ss（1）电流源和电压源的功率？（2）若使电流源功率为零，在AB间应插入何种元件？此时各元件的功率各是多少？（3）若使电压源功率为零，在BC间应并入何种元件？此时各元件的功率各是多少？AiB解：(1)标出各元件电压、电流（关联方向）iusiSuisuSpis=uisiS=(-us)iS=-20W<0(输出)p=ui=ui=20W>0(吸收)ussussS(a)14(2)标出各元件的电压和电流（关联方向）u要使pis=uisiS=0，AiB∵i

8、S≠0，∴必须uis=0iusiS由KVL：uis+u+us=0uisuS得：u=-u=-10Vs∴AB间应插入一理想电压源。(b)p=ui=(-u)i=-20WusSp=ui=ui=20WussussS15(3)类似ABiiiusSuuuisS(