《常用的电路元件》PPT课件.ppt

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1、掌握各电路元件的电压、电流关系（VCR）。重点：第二章常用的电路元件2.1电阻元件(resistor)2.线性定常电阻元件电路符号R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：iu任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件。1.定义伏安特性u～i关系R称为电阻，单位：(欧)(Ohm，欧姆)满足欧姆定律(Ohm’sLaw)ui单位G称为电导，单位：S(西门子)(Siemens，西门子)u、i取关联参考方向Rui+-伏安特性为一条过原点的直线(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注(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，(

2、R为常数）则欧姆定律写为u–Rii–Gu公式和参考方向必须配套使用！Rui+-3.功率和能量上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。p–ui–(–Ri)ii2R–u(–u/R)u2/Rpuii2Ru2/R功率：Rui+-Rui+-可用功率表示。从t到t0电阻消耗的能量：Riu+–4.电阻的开路与短路能量：短路开路ui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qu库伏特性2.2电容元件(capacitor)任何时刻，电容

3、元件极板上的电荷q与电流u成正比。q~u特性是过原点的直线电路符号2.线性定常电容元件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。quO单位线性电容的电压、电流关系C＋－uiu、i取关联参考方向电容元件VCR的微分关系表明：(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；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；(4)电容元件有记忆电流的作用，故称电容为记忆元件。3.电容的功率和储能当电容充电，u>0，du/dt>0，则i>0

4、，q，p>0,电容吸收功率。当电容放电，u>0，du/dt<0，则i<0，q，p<0,电容发出功率.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。u、i取关联参考方向例＋－C0.5Fi求电流i和功率P(t)。21t/s20u/V电源波形解uS(t)的函数表示式为：解得电流21t/s1i/A-1i(t)+-u(t)电感器把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感器，当电流通过线圈时，将产生磁通，是一种储存磁能的部件（t)＝N(t)1.定义电感元件储存磁能的元件。其特性可用～i平面上

5、的一条曲线来描述i韦安特性2.3电感元件(inductor)任何时刻，通过电感元件的电流i与其磁链成正比。~i特性是过原点的直线电路符号2.线性定常电感元件L称为电感器的自感系数,L的单位：H(亨)(Henry，亨利)，常用H，mH表示。iO+-u(t)iL单位线性电感的电压、电流关系u、i取关联参考方向电感元件VCR的微分关系表明：(1)电感电压u的大小取决于i的变化率,与i的大小无关，电感是动态元件；(2)当i为常数(直流)时，u=0。电感相当于短路；实际电路中电感的电压u为有限值，则电感电流i不能跃变，必定是时间的连续函数；+-u(t)iL根据电磁感应定律与楞次定律(4)电

6、感元件有记忆电压的作用，故称电感为记忆元件。3.电感的功率当电流增大，i>0，di/dt>0，则u>0，，p>0,电感吸收功率。当电流减小，i>0，di/dt<0，则u<0，，p<0,电感发出功率。功率表明电感能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为磁场能量储存起来，在另一段时间内又把能量释放回电路，因此电感元件是无源元件、是储能元件，它本身不消耗能量。u、i取关联参考方向电容元件与电感元件的比较：电容C电感L变量电流i磁链关系式电压u电荷q(1)元件方程的形式是相似的；(2)若把u-i，q-，C-L，i-u互换,可由电容元件的方程得到电感元件的方程；(3)C和L称为对偶元件,、

7、q等称为对偶元素。*显然，R、G也是一对对偶元素:I=U/RU=I/GU=RII=GU结论2.4.1独立电压源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。电路符号1.理想电压源定义i+_2.4独立电源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ui伏安关系例Ri-+外电路电