电路的两类约束.ppt

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1、电路的两类约束：1）拓扑约束(即基尔霍夫定律)2）元件特性的约束拓扑约束仅决定于元件的联接方式元件特性的约束仅决定于元件本身的特性分析任何集中电路的基本依据伏安关系（VoltageCurrentRelation简写为VCR）伏安特性曲线：电路元件或支路两个端钮上的电压与电流之间的关系。在ui平面上由伏安关系式画出的图形。1.4电阻元件一）电阻元件的一般定义（数学定义）如果一个二端元件，接入任意电路后在任意时刻，其端钮上的电压u(t)与流过它的电流i(t)之间存在代数关系则称该元件为电阻元件。(即这一关系不论其波形如何在ui平面上由唯一的一条通过原点的

2、曲线所决定)二）电阻元件的分类及其VCR曲线u线性时变电阻的VCR曲线iot1t2i非线性时变电阻的VCR曲线uot1t2线性时不变电阻的VCR曲线uio任意时刻非线性时不变电阻的VCR曲线(二极管的VCR曲线)uio0.7v–30v任意时刻三）线性时不变电阻元件（简称电阻)1）电阻元件的VCR—欧姆定律2）电阻元件的电路参数：电阻值R(欧姆)电导值G=1/R(S西门子)uioR1电阻的VCR曲线ui+R–3)电阻元件的特点电阻元件中ui同时存在或同时消失，即电阻为无记忆元件。b)电阻元件具有双向性，两个端钮在电路中可任意联接。4)使用欧姆定律时注意：

3、ui取关联时用u=Riui取非关联时用u=–RiRui+–ui+R–5）电阻元件功率的计算公式a)ui关联时：当R>0(或G>0)时P>0b)ui非关联时：Rui+–ui+R–四）负电阻的概念（可用电子技术实现）ioR1u负电阻的VCR曲线负电阻供出功率Rui+–说明：下面章节中若无特殊说明R均指正电阻二）电压源的定义1.5独立电源1.5.1理想电压源（简称电压源）如果一个二端元件接入任一电路后，其两端的电压总能保持规定值而与流过它的电流无关，则称该元件为理想电压源元件。（其电压可以是常数，也可以是一定的时间函数），一）电压源的电路符号us+–一般电压源

4、符号+–直流电压源符号Us三）电压源的VCR曲线i0Us任意tu直流电压源u0t0uit1t2t3t2t3t1交流电压源如果一个二端元件接入任一电路后，其两端的电压总能保持规定值，而与流过它的电流无关，则称该元件为理想电压源元件。（其电压可以是常数，也可以是一定的时间函数），四）电压源的电路参数us(t)或USus(或US)+–五）电压源的基本性质1）电压源的端电压是定值（直流时）或一定的时间函数(交流时)与所接外电路无关，由它本身确定。2）电压源中流过的电流只取决于与之相联的外电路。i0Us任意tu直流电压源u0t0uit1t2t3t2t3t1交流电压

5、源3）电压源可供出功率，也可吸收功率。us(或US)+–i例8：在图所示电路中，求S分别接在a点和b点时流过电压源的电流及电压源的功率。u1+36612Vba–si+–u2u3i2i3i一）电流源的电路符号1.5.2理想电流源（简称电流源）二）电流源的定义如果一个二端元件接入任一电路后，由该元件流出的电流总能保持规定值而与其两端的电压无关，则称该元件为电流源元件。(其流出的电流可以是常数，也可以是一定的时间函数）is(或Is)+–电流源符号三）电流源的VCR曲线u0Is任意ti直流电l流源i0t0iut1t2t3t2t3t1交流电流源如果一个二端元

6、件接入任一电路后，由该元件流出的电流总能保持规定值而与其两端的电压无关，则称该元件为电流源元件。(其流出的电流可以是常数，也可以是一定的时间函数）四）电流源的电路参数is(t)或ISis(或Is)五）电流源的基本性质1）电流源输出的电流是定值(直流时)或一定的时间函数(交流时)与所接外电路无关，由它本身确定。2）电流源的端电压只取决于与之相联的外电路。3）电流源可供出功率，也可吸收功率。u0Is任意ti直流电l流源i0t0iut1t2t3t2t3t1交流电流源is+–u1A例10：图二所示电路中求a)电流源的端电压及其功率b)验证电路的功率平衡。5V3

7、+–图二例9：图一所示电路中求a)电流源的端电压及其功率b)验证电路的功率平衡。2V1A3+–图一uRuuRu说明：在电子线路中独立电源通常指信号源，“信号”一词通常代表载有信息的电压或电流，因此信号源可以是电压源也可以是电流源。1.5受控电源：后面讨论1.7两类约束和KCL、KVL方程的独立性电路的两类约束：1）拓扑约束(即基尔霍夫定律)2）元件特性的约束拓扑约束仅决定于元件的联接方式元件特性的约束仅决定于元件本身的特性分析任何集中电路的基本依据给定电路结构和元件参数求各支路电流和电压，有b个支路的电路有2b个变量，需列2b个独立方程。电路分析的典型

8、问题++––us1R1+++–––①②R2R3us2一）独立的KCL方程1)结论