《电阻电源元件》PPT课件

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1、电路分析电子教案授课班级：通信101班、通信102班授课教师：广东海洋大学信息学院梁能2．3电阻元件2．3．1电阻元件与欧姆定律电阻元件是实际二端电阻器件的理想模型。电阻元件电流、电压关系可以用u-i平面上的一条曲线来确定，这种特性称为电阻元件的伏安特性。电阻元件的概念一般描述如下：若一个二端元件在任一时刻其电压与电流的关系可以唯一地用u-i平面上一条曲线所表征，即有代数关系：f（u，i）=0则此二端元件称为电阻元件。图2—9电阻元件及其外特性如果电阻元件的电压电流关系（VCR）在任何时候都是通过u-i平面坐标原点的一条直线，

2、则该电阻称为线性时不变电阻，用R表示。若电阻元件的伏安特性不是线性的，则此电阻是非线性电阻。线性时不变电阻的电压电流关系（伏安特性）由欧姆定律决定：+-ui电压电流为关联参考方向：-+ui电压电流为非关联参考方向：电阻的单位是欧姆，简称欧（Ω）。常用千欧（KΩ）和兆欧（MΩ）为电阻的单位。1KΩ=103Ω1MΩ=106Ω电阻的倒数称为电导，用符号G表示，即：电导的国际单位是西门子，简称西（S）。从物理概念上看，电导是反映材料导电能力强弱的参数。应用电导参数来表示电流和电压之间关系时，欧姆定律形式可写为：在任意时刻，电阻上消耗的

3、功率为：电导上消耗的功率为：电阻元件在在t0-t区间吸收的能量为非负值，即：≥0线性时不变电阻元件为无源元件和无记忆元件。电阻的两种特殊情况：R＝∞称为开路，其电流恒为零；R＝0称为短路，其电压恒为零。实际电路中经常用色环电阻，现在简单介绍其识别方法。（详见课本）例题1.求一只额定功率为100W、额定电压为220V的灯泡的额定电流及电阻值。解：2．3．2电阻的串联与并联（1）电阻的串联与分压图2—10电阻的串联与等效串联的各电阻通过同一电流。由欧姆定律及KVL，得：=Reqi两个电阻串联的等效电阻为Req，由欧姆定律得：所以等

4、效电阻为：电阻串联，其等效电阻等于所有串联电阻之和。R=R1+R2+R3+…+Rm电阻串联有分压关系。若知串联电阻两端的总电压，求相串联各电阻上的电压，称分压。因为：由欧姆定律得：所以得到两个电阻串联时的分压公式：还可以得到在两个电阻串联的电路中，（2）电阻的并联与分流图2—11电阻的并联与等效电阻并联时，各并联电阻接到一对节点上，具有同一电压。图2—11是两个电阻并联的电路，设电压、电流为关联参考方向，根据欧姆定律及KCL，得：在图2—11（b）中：uRRRuRuiiiøöççèæ+=+=+=21212111根据电路的等效条

5、件：所以故两个电阻并联的等效电阻为：并联电阻上各支路的电流称为分流。应用已知条件，可以得到分流公式：还可以得到在两个电阻并联的电路中，一般来说，在多个电阻相并联的电路中，其等效电阻可用下式计算：1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Rm多个电导相并联电路的等效电导为：G=G1+G2+G3+…+Gm2．4电源元件2．4．1电压源与电流源理想的独立电源包括理想电压源和理想电流源，它们都是具有两个端子的理想二端有源电路元件。（1）理想电压源与实际电压源理想电压源的两端电压始终保持规定的数值，与通过它的电流大小无关。若电压源产

6、生的端电压大小和方向都不变化，则称为恒压源或直流电压源。+-uSu图2—16理想电压源的符号与特性理想电压源的端电压由自身决定，而流经它的电流由它及外电路所共同决定，或者说它的输出电流随外电路变化。电流可以不同的方向流过电源，因此理想电压源可以对电路提供能量(起电源作用)，也可以从外电路接受能量(当作其他电源的负载)，这要看流经理想电压源电流的实际方向而定。实际电压源用理想电压源与电阻串联的模型表示。U=Us-IR0实际电压源的等效电路与特性曲线I（t）=Is（t）（2）理想电流源与实际电流源理想电流源接到电路后，输出的电流始

7、终保持规定的数值，与其两端的电压大小无关。若电流源产生的电流大小和方向都不变化，则称为恒流源或直流电流源。实际电流源的等效电路与特性曲线实际电流源用理想电流源与电阻并联的模型表示。若电源产生的电流或电压大小和方向均按正弦规律变化，则称为交流电源。2．4．2电源的等效一个实际的电源可以用理想电压源与内电阻串联的形式作为它的电路模型，也可以用理想电流源与内电阻并联的形式作为它的电路模型。因此，这两种实际电源的电路模型，在一定条件下可以等效变换。假设上图中电压源模型与电流源模型的内阻R0相等，端口上都接上相同负载电阻R，使两个电路的

8、负载电压相同，那么这样可以得到：Us=IsR0或Is=Us/R0这里需要着重强调两点：一是在进行两种电源模型的等效变换时，要使电压源的极性与电流源的方向保持一致（电流源的电流方向应与电压源的电压升方向相同）；二是在实际的电压源中内阻R0很小，而实际的电流源内阻R0很大，在工程