电路分析基础_第3讲(ch1电路元件)课件.ppt

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1、l－4电阻元件集总参数电路(模型)由电路元件连接而成。电路元件是为建立实际电气器件的模型而提出的一种理想元件，它们都有精确的定义。按电路元件与外电路连接端点的数目，电路元件可分为二端元件、三端元件、四端元件等。本节先介绍一种常用的二端电阻元件。(a)二端元件(b)三端元件(c)四端元件常用的各种二端电阻器件电阻器晶体二极管在物理课中学过的遵从欧姆定律的电阻，是一种最常用的线性电阻元件(简称电阻)。随着电子技术的发展和电路分析的需要，有必要将线性电阻的概念加以扩展，提出电阻元件的一般定义。一、二端电阻如果一个二端元件在任一时刻的电压u

2、与其电流i的关系，由u-i平面上一条曲线确定，则此二端元件称为二端电阻元件，其数学表达式为这条曲线称为电阻的特性曲线。它表明了电阻电压与电流间的约束关系(VoltageAmpereRelationship，简称为VAR)。电阻的分类：1.线性电阻与非线性电阻其特性曲线为通过坐标原点直线的电阻，称为线性电阻；否则称为非线性电阻。2.时变电阻与时不变电阻其特性曲线随时间变化的电阻，称为时变电阻；否则称为时不变电阻或定常电阻。a)线性时不变电阻b)线性时变电阻c)非线性时不变电阻d)非线性时变电阻实验表明：在低频工作条件下，晶体二极管的电

3、压电流关系是ui平面上通过坐标原点的一条曲线。用晶体管特性图示器测量晶体二极管的电压电流关系。二、线性电阻线性时不变电阻的特性曲线是通过u-i平面(或i-u平面)原点的一条不随时间变化的直线。如图所示。线性时不变电阻的电压电流关系由欧姆定律描述，其数学表达式为或式中R称为电阻，其SI单位为欧[姆](Ω)G称为电导，其SI单位为西[门子](S)实验表明：在低频工作条件下，电阻器的电压电流关系是ui平面上通过坐标原点的一条直线。用晶体管特性图示器测量二端电阻器的电压电流关系。线性电阻有两种值得注意的特殊情况——开路和短路。(a)开路的电

4、压电流关系曲线。(b)短路的电压电流关系曲线。线性时不变电阻在t时刻吸收的功率为(u,i为关联方向）：当R>0(或G>0)时，p0，这表明正电阻总是吸收功率，不可能发出功率。当R<0(或G<0)时，p0，这表明负电阻可以发出功率。线性时不变电阻在t时刻吸收的能量为(u,i为关联方向）：线性时不变电阻在t0到t1时刻吸收的能量为：例l-2图示电路中，已知R1=12,R2=8,R3=6,R4=4,R5=3,R6=1和i6=1A。试求a、b、c、d各点的电位和各电阻的吸收功率。线性电阻元件是由实际电阻器抽象出来的理想化模型

5、，常用来模拟各种电阻器和其它电阻性器件。三、线性电阻元件与电阻器以电阻丝绕成的线绕电阻器为例，当电流通过这类电阻器时，除了克服电阻所产生的正比于电流的电压外，交变电流产生的交变磁场还会在电阻器上产生感应电压。因此，当线绕电阻器工作在直流条件下，可用一个线性电阻来模拟[图(a)]，而工作在交流条件下，有时需用一个电阻与电感串联来模拟[图(b)]。在电子设备中使用的碳膜电位器、实心电位器和线绕电位器是一种三端电阻器件，它有一个滑动接触端和两个固定端[图(a)]。在直流和低频工作时，电位器可用两个可变电阻串联来模拟[图(b)]。电位器的滑

6、动端和任一固定端间的电阻值，可以从零到标称值间连续变化，可作为可变电阻器使用。1－5独立电压源电路中的耗能器件或装置有电流流动时，会不断消耗能量，电路中必须有提供能量的器件或装置—电源。常用的直流电源有干电池、蓄电池、直流发电机、直流稳压电源和直流稳流电源等。常用的交流电源有电力系统提供的正弦交流电源、交流稳压电源和产生多种波形的各种信号发生器等。为了得到各种实际电源的电路模型，定义两种理想的电路元件—独立电压源和独立电流源。常用的干电池和可充电电池实验室使用的直流稳压电源用示波器观测直流稳压电源的电压随时间变化的波形。示波器稳压电

7、源一、独立电压源的定义：如果一个二端元件的电流无论为何值，其电压保持常量US或按给定的时间函数uS(t)变化，则此二端元件称为独立电压源，简称为电压源。电压源的符号如图(a)所示，图中“+”，“-”号表示电压源电压的参考极性。电压保持常量的电压源，称为恒定电压源或直流电压源。电压随时间变化的电压源，称为时变电压源。电压随时间周期性变化且平均值为零的时变电压源，称为交流电压源。二、独立电压源的分类和功率：电压源的电压与电流采用关联参考方向时，其功率为：p=ui二、独立电压源的分类和功率（续）ui电压源的功率一般P＜0是否可能P＞0？1

8、、独立电压源的端电压由其本身的特性确定，与外电路无关。2、独立电压源的电流则与其连接的外电路有关。由其电压和外电路共同确定。三、独立电压源的性质：R/121020100i/A10510.50.10P/WP/W1005010510例