




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
电路和电路模型电路的基本元件基尔霍夫定律电源
电路的基本变量电路的基本概念和基本定律电路和电路模型电路的基尔霍夫定律电源电路的电路的基本概念和
理解理想电路元件和电路模型的概念;熟悉电压、电流、电动势和电功率的概念;掌握参考方向在电路分析中的作用;掌握基尔霍夫定律的内容及其应用;本章的学习目的和要求理解理想电路元件和电路模型的概念;本章的学习目的和要求
•
电路的概念
由若干元器件构成的电流的通路称为电路。1、电路及其功能1.1电路和电路模型•电路的概念由若干元器件构成的电流的通路称为电路。1
电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
•
电路的组成火线..零线电源连接导线和其余设备为中间环节负载1、电路及其功能电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。•电路的组
•
电路的功能
电路可以实现电能的传输、分配和转换。电力系统中电子技术中
电路可以实现信息的传输、变换和处理。1、电路及其功能•电路的功能电路可以实现电能的传输、电力系统中电子技实体电路负载电源开关连接导线SRL+
U–IUS+_R0电路模型电源负载中间环节
用抽象的理想元器件及其组合,近似地代替实际的器件,从而构成了与实际电路相对应的电路模型。2、电路模型实体电路负载电源开关连接导线SRL+IUS+_R0电路模型
•
理想电路元件R+
US–电阻元件只具耗能的电特性电容元件只具有储存电能的电特性理想电压源输出电压恒定,输出电流由它和负载共同决定理想电流源
输出电流恒定,两端电压由它和负载共同决定。L电感元件只具有储存磁能的电特性IS
理想元器件是实际电路器件的理想化和近似,其电特性单一、精确,可定量分析和计算。C2、电路模型•理想电路元件R+电阻元件电容元件理想电压源理想电流源L电路由哪几部分组成?各部分的作用是什么?何谓理想电路元件?其中“理想”二字在实际电路的含义?如何在电路中区分电源和负载?何谓“电路模型”?试述电路的功能?检验学习结果电路由哪几部分组成?各部分的作用是什么?何谓理想电路元件?其1、电流及参考方向
•
电流的大小idqdt=……(1-2-1)直流情况下IQt=……(1-2-2)1A=103mA=106μA单位换算
•
电流的方向
习惯上规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。
电路图上标示的电流方向为参考方向,参考方向是为列写方程式提供依据的,实际方向根据计算结果来定。1.2电路的基本变量1、电流及参考方向•电流的大小idqdt=……(1-2•参考方向与实际方向的关系:1、电流及参考方向•参考方向与实际方向的关系:1、电流及参考方向2.电压及参考方向
•
电压的大小uab
dwdq=直流电压UWq=单位换算1kV=103V=106mV
•
电压的方向(极性)电压的实际方向是指高电位指向低电位的方向(电压降的方向)。电路图上标示的电压方向为参考方向。2.电压及参考方向•电压的大小uabdwdq=直流电压2.电压及参考方向•参考方向与实际方向的关系:2.电压及参考方向(a)关联参考方向i+-u(b)非关联参考方向+-iuRRu=iRu=-iR
关联参考方向和非关联参考方向(a)关联参考方向i+-u(b)非关联参考方向+-iuRRu分析电路前必须选定电压和电流的参考方向;参考方向一经选定,必须在图中相应位置标注,在计算过程中不得任意改变;参考方向不同时,其表达式相差一负号,但电压、电流的实际方向不变。电压电流参考方向如图中所标,问:对A、B两部分电路电压电流参考方向是否关联?答:A:电压、电流参考方向非关联;
B:电压、电流参考方向关联。注意+-uBAi例分析电路前必须选定电压和电流的参考方向;参考方向一经选定,必Iab+
U–RL_SE+RS电动势E只存在于电源内部,其大小反映了电源力作功的本领。其方向规定由电源“负极”指向电源“正极”
电压U的大小反映了电场力作功的本领;电压是产生电流的根本原因;其方向规定由“高”电位端指向“低”电位端。电位V是相对于参考点的电压。参考点的电位:Vb=0;a点电位:Va=E-IRS=IRL电压、电位和电动势的区别Iab+RL_SE+RS电动势E只存在于电源内部,其大小反电压等于两点电位之差:Uab=Va-Vb
电源的开路电压在数值上等于电源电动势;
电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。电压、电位和电动势的区别电压等于两点电位之差:Uab=Va-Vb电源的开路电压在数3、电功率
•定义单位时间内电场力所作的功,或者说做功的速率。直流功率:PUI=I2R=U2/R=瞬时功率:p(t)u(t)·i(t)=国际单位制:U【V】,I【A】,电功率P用瓦特【W】。3、电功率
•定义单位时间内电场力所作的功,或者说做功的
•功率的公式3、电功率
当u、i为关联参考方向时:
当u、i为非关联参考方向时:
无论关联还是非关联,都有:
p>0时,说明该元件吸收功率或消耗功率;
p<0时,说明该元件产生功率或提供功率。•功率的公式3、电功率
当u、i为关联参考方向时:当u
图示电路,若已知元件吸收功率为-20W,电压U为5V,求电流I。+UI元件I=PU
解
图示电路,已知元件中通过的电流为-100A,电压U为10V,电功率P。并说明元件性质。+UI元件
解P=UI元件吸收功率,说明元件是负载。例=-205=-4A=10×(-100)=1000W例图示电路,若已知元件吸收功率为-20W,电压U为5V,求(吸收)(吸收)(吸收)(供出)(供出)
解
例1.1
如图所示,试计算各元件的功率,并说明是吸收功率还是向外供出功率。(吸收)(吸收)(吸收)(供出)(供出)解例1.1
电压、电位、电动势有何异同?
电功率大的用电器,电功也一定大,这种说法正确吗?为什么?想想、练练电压、电位、电动势有何异同?电功率大的用电器,电功也1.3电路的基本元件1、电阻元件
•电路元件的伏安特性、欧姆定律u=
Riu=-Ri单位:欧姆(Ω)电阻(R)作用:阻碍电流的流动电导(G)单位:西门子,简称西(S)--电阻的倒数欧姆定律:1.3电路的基本元件1、电阻元件•电路元件的伏安特性uoθi线性电阻伏安特性曲线分析:
当θ=0时,R=0,特性曲线与i轴重合,不论u有多大,i=∞,这种情况称为。短路
当θ=90时,R=∞,特性曲线与u轴重合,不论u有多大,i=0,这种情况称为。开路1.电阻元件uoθi线性电阻分析:短路当θ=90时,R=∞,特
非线性电阻元件事例---二极管非线性电阻元件事例---二极管
电阻器晶体二极管
常用的各种二端电阻器件电阻器晶体二极管常用的各种二端电阻器件
•电路元件的功率
结论:电阻元件是一个耗能元件
把电能转化为热能并消耗掉。电阻元件消耗的功率为:
•电气设备的额定值额定功率额定电流额定电压1.电阻元件•电路元件的功率结论:电阻元件是一个耗能元件把
解例1.2电路如图所示,(1)图(a)中,已知U=5V,求I;(2)图(b)中,已知I=-2A,求U。解例1.2电路如图所示,(1)图(a)中,已知U2.电容元件
•电容元件的伏安特性+-US+q-qu电容元件是一种能聚集电荷、贮存电能的二端元件,当它两个极板间电压变化时,电荷将随之变化。
电容元件的储能本领可用电容量C表示,即:式中:电荷量q的单位是库仑(C);电压u的单位是伏特(V);电容量C的单位为法拉(F)。
单位换算:1F=106μF=1012pF,2.电容元件•电容元件的伏安特性+-US+q-qu当接入电路时,通过电容的电流为分析
当u不随时间变化时,则有,从而i=0,即没有电流流过电容组件,说明此时电容相当于开路。
当u随时间t变化时,则有,因此
,有电流流过电容组件。结论:电容元件具有通交流隔直流的作用。2.电容元件当接入电路时,通过电容的电流为分析当u随时间t变化时2.电容元件
•电容元件的惯性特性结论:电容元件的电压在任何时刻都不能突变。若则2.电容元件•电容元件的惯性特性结论:电容元件的电压在任引申:
电容是一个储能元件,当给电容加上高于导电板之间电压差的电压时,电容就会充电,存储电能;当给储存电能的电容加负载时,电容就会放电,消耗电能。2.电容元件引申:2.电容元件2.电容元件
•电容元件的功率和储能
瞬时功率当时,表明电容元件自外电路吸收功率;时,表明电容元件向外电路释放功率。
当储存能量2.电容元件•电容元件的功率和储能瞬时功率当时,表明电容3.电感元件
•电感元件的伏安特性iN+–uL+–ui电感(H)
单位换算:1H=103mH=106uH,3.电感元件•电感元件的伏安特性iN+–uL+–ui3.电感元件分析:
当i不随时间变化时,有,从而u=0;说明在电感元件的两端加直流电时,电感组件相当于短路。
当i随时间变化时,有,所以,线圈有感应电压产生。结论:电感元件具有通直流阻交流的作用。3.电感元件分析:当i随时间变化时,有引申:
电感是一个储能元件,它能将电能转化为磁能存储起来;当有负载时,磁场能就会转化为电能消耗掉。3.电感元件引申:3.电感元件3.电感元件
•电感元件的惯性特性结论:电感元件的电流在任何时刻都不能突变。若则3.电感元件•电感元件的惯性特性结论:电感元件的电流在任3.电感元件
•电感元件的功率和储能
瞬时功率当时,表明电感元件自外电路吸收功率;时,表明电感元件向外电路释放功率。
当储存能量3.电感元件•电感元件的功率和储能瞬时功率当时,表明电感1、独立电源
•理想电压源特点:恒压不恒流能独立向外电路提供恒定电压的二端元件。US恒定,I由电源和外电路共同决定。USUI0伏安特性符号图平行于电流轴的一条直线US(1)电压源1.4电源1、独立电源•理想电压源特点:恒压不恒流能独立向外电路开路I=0US+_RL+_U=USI=∞US+_RL短路+_U=0理想电压源不允许短路!理想电压源的开路与短路开路I=0US+_RL+_U=USI=∞US+_RL短路+_关联参考方向+UI非关联参考方向+UIP=UIP=-
UI理想电压源上的功率计算关联参考方向+UI非关联参考方向+UIP=UIP=(1)电压源
•实际电压源IbUSURSRL+_+_a电压源模型外特性USUI0在实际电压源模型中,内外电路的消耗是以分压形式进行的。U=US-IRS(1)电压源
•实际电压源IbUSURSRL+_+_a电压
例1.5某电压源的开路电压为30V,当外接电阻R后,其端电压为25V,此时流过电源的电流为5A,求R及电压源内阻RS。解例1.5某电压源的开路电压为30V,当外接电阻R后•理想电流源特点:恒流不恒压能独立向外电路提供恒定电流的二端元件。IS恒定,U由电源和外电路共同决定。ISIU0伏安特性符号图平行于电压轴的一条直线IS(2)电流源•理想电流源特点:恒流不恒压能独立向外电路提供恒定电流的二IURLRS+–IS
RSU
ab•
实际电流源ISIU0电流源模型外特性在实际电流源模型中,内外电路的消耗是以分流形式进行的。(2)电流源IURLRS+–ISRSUab•实际电流源ISIU0电例1.6电路如图1-23所示,试求:
(1)电阻两端的电压U1;
(2)电流源两端的电压U及功率P。
解(1)(2)例1.6电路如图1-23所示,试求:
(1)电阻两
•
定义
受控源的电压或电流不象独立源是给定函数,而是受电路中某个支路的电压(或电流)的控制。
•
符号图受控源的电压或电流不能独立存在,而是受电路中某个电压或电流的控制,受控源的大小、方向由控制量决定。–+受控电压源受控电流源2、受控电源•定义受控源的电压或电流不象独立源是给定函数,而是•受控电源的分类-+压控电压源压控电流源-+流控电压源流控电流源2、受控电源•受控电源的分类-+压控电压源压控电流源-+流控电压源流控1、理想电压源和理想电流源各有什么特点?它们与实际电源的主要区别在哪里?2、当电流源内阻很小时,对电路有什么影响?检验学习结果1、理想电压源和理想电流源各有什么特点?它们与实际电1、几个常用的电路名词
•
支路:单个或若干个电路元器件的串联,中间无分岔;同一支路的各元件通过的电流相等。(m)
•节点:三条或三条以上支路的连接点。(n)
•
回路:电路中的任意闭合路径。(l)
•
网孔:内部不包含任何支路的回路。m=3abl=3n=2112332网孔=2+_R1US1+_US2R2R31.5基尔霍夫定律1、几个常用的电路名词•支路:单个或若干个电路元器件的串
•
KCL定律的内容
任意时刻,连接在任一节点的各支路电流的代数和恒为零。数学表达式为:I1I2I3I4a–I1+I2–I3–I4=0
设指向节点a的电流取正,背离节点a的电流取负。列出KCL方程:∑i=0(任意波形的电流)∑I
=0(直流电流)2、基尔霍夫电流定律[KCL]•KCL定律的内容任意时刻,连接在任一节点的各支
•
举例1i1i4i2i3•整理为
i1+i3=i2+i4列出KCL:i1–i2+i3–i4=0根据
∑
i(t)=0可得KCL的另一种形式:∑i入=∑i出KCL的有关举例与讨论•举例1i1i4i2i3•整理为i1+i3
对图示电路的三个结点分别列KCL即I=0IA+IB+IC=0
可见,任一瞬间通过任一封闭面的各支路电流的代数和恒为零。IAIBIABIBCICAICABCIA=IAB–ICAIB=IBC–IABIC=ICA–IBC
把上述三式相加可得KCL的推广应用对图示电路的三个结点分别列KCL即I=0例1.7
如图1-31所示电路中,已知R1=2Ω,R2=4Ω,R3=6Ω,US=10V,求各支路电流。
解根据KCL例1.7如图1-31所示电路中,已知R1=2Ω,R
任意时刻,任一回路的各支路电压的代数和恒为零。数学表达式为:ΣU=0
基尔霍夫电压定律是用来确定回路中各段电压之间关系的电压定律。I1+US1R1I4US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4先标绕行方向根据:
U=0得-U1-US1+U2+U3+U4+US4=03、基尔霍夫电压定律[KVL]任意时刻,任一回路的各支路电压的代数和恒为零。数学表I1+US1R1I4US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4U2+U3+U4+US4=U1+US1电压降可得KVL另一形式:∑U降=∑U升电压升-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0把上式加以整理:KVL定律的第二种形式I1+US1R1I4US4R4I3R3R2I2_U3U1U2或写作对假想回路列KVL:USIUR+_+_USIRU
=0U
=USIR+_KVL定律的推广应用或写作对假想回路列KVL:USIUR+_+_USIRABCUA+_UAB+_UB+_UAB=
UAUB对假想回路列KVL:KVL定律的推广应用ABCUA+_UAB+_UB+_UAB=UAUB对例1.8电路如图1-33所示,有关数据已标出,求I2、I3、R1、R2和US的值。
解例1.8电路如图1-33所示,有关数据已标出,求I电路中各点电位的计算
电路中某一点的电位是指由这一点到参考点的电压;原则上电路参考点可以任意选取Va=US1Vc=–US2Vb=I3R3若以d为参考点,则:+US1–US2简化电路US1+_R1+_US2R2R3I3abcddabcR1R2R31.6用电位的概念分析电路电路中各点电位的计算电路中某一点的电位是指由这一点到参考点例1.10
求图1-39电路中a的电位。解例1.10求图1-39电路中a的电位。解例1.9求图1-37所示电路中各点的电位。
解例1.9求图1-37所示电路中各点的电位。
解?
解1Ω4A2Ω3V+-I=0aVa=-U1+3V=-4×1+3=-1VU1举例:求图中电位Va。?解1Ω4A2Ω3V+-I=0aVa=-U1+3V=-4×jA
=j
B?ABi2i1i1
=i2jA=j
B+_1Ω+_1Ω1Ω3V1Ω1Ω1Ω2Vi1
=i2?右封闭曲面可视为广义节点?KCL应用举例jA=jB?ABi2i1i1=i2jA=jB根据自己的理解说明什么是支路?回路?结点和网孔?某电压或某电流得负值说明什么?基尔霍夫两定律的推广应用如何理解和掌握?列写KCL、KVL方程式前,不在图上标出电压、电流和绕行参考方向行吗?检验学习结果根据自己的理解说明什么是支路?回路?结点和网孔?某电压或某电本章内容结束!
希望同学们对本章内容予以重视,多做习题才能真正掌握其方法。本章内容结束!希望同学们对本章内容予以重视,电路和电路模型电路的基本元件基尔霍夫定律电源
电路的基本变量电路的基本概念和基本定律电路和电路模型电路的基尔霍夫定律电源电路的电路的基本概念和
理解理想电路元件和电路模型的概念;熟悉电压、电流、电动势和电功率的概念;掌握参考方向在电路分析中的作用;掌握基尔霍夫定律的内容及其应用;本章的学习目的和要求理解理想电路元件和电路模型的概念;本章的学习目的和要求
•
电路的概念
由若干元器件构成的电流的通路称为电路。1、电路及其功能1.1电路和电路模型•电路的概念由若干元器件构成的电流的通路称为电路。1
电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
•
电路的组成火线..零线电源连接导线和其余设备为中间环节负载1、电路及其功能电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。•电路的组
•
电路的功能
电路可以实现电能的传输、分配和转换。电力系统中电子技术中
电路可以实现信息的传输、变换和处理。1、电路及其功能•电路的功能电路可以实现电能的传输、电力系统中电子技实体电路负载电源开关连接导线SRL+
U–IUS+_R0电路模型电源负载中间环节
用抽象的理想元器件及其组合,近似地代替实际的器件,从而构成了与实际电路相对应的电路模型。2、电路模型实体电路负载电源开关连接导线SRL+IUS+_R0电路模型
•
理想电路元件R+
US–电阻元件只具耗能的电特性电容元件只具有储存电能的电特性理想电压源输出电压恒定,输出电流由它和负载共同决定理想电流源
输出电流恒定,两端电压由它和负载共同决定。L电感元件只具有储存磁能的电特性IS
理想元器件是实际电路器件的理想化和近似,其电特性单一、精确,可定量分析和计算。C2、电路模型•理想电路元件R+电阻元件电容元件理想电压源理想电流源L电路由哪几部分组成?各部分的作用是什么?何谓理想电路元件?其中“理想”二字在实际电路的含义?如何在电路中区分电源和负载?何谓“电路模型”?试述电路的功能?检验学习结果电路由哪几部分组成?各部分的作用是什么?何谓理想电路元件?其1、电流及参考方向
•
电流的大小idqdt=……(1-2-1)直流情况下IQt=……(1-2-2)1A=103mA=106μA单位换算
•
电流的方向
习惯上规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。
电路图上标示的电流方向为参考方向,参考方向是为列写方程式提供依据的,实际方向根据计算结果来定。1.2电路的基本变量1、电流及参考方向•电流的大小idqdt=……(1-2•参考方向与实际方向的关系:1、电流及参考方向•参考方向与实际方向的关系:1、电流及参考方向2.电压及参考方向
•
电压的大小uab
dwdq=直流电压UWq=单位换算1kV=103V=106mV
•
电压的方向(极性)电压的实际方向是指高电位指向低电位的方向(电压降的方向)。电路图上标示的电压方向为参考方向。2.电压及参考方向•电压的大小uabdwdq=直流电压2.电压及参考方向•参考方向与实际方向的关系:2.电压及参考方向(a)关联参考方向i+-u(b)非关联参考方向+-iuRRu=iRu=-iR
关联参考方向和非关联参考方向(a)关联参考方向i+-u(b)非关联参考方向+-iuRRu分析电路前必须选定电压和电流的参考方向;参考方向一经选定,必须在图中相应位置标注,在计算过程中不得任意改变;参考方向不同时,其表达式相差一负号,但电压、电流的实际方向不变。电压电流参考方向如图中所标,问:对A、B两部分电路电压电流参考方向是否关联?答:A:电压、电流参考方向非关联;
B:电压、电流参考方向关联。注意+-uBAi例分析电路前必须选定电压和电流的参考方向;参考方向一经选定,必Iab+
U–RL_SE+RS电动势E只存在于电源内部,其大小反映了电源力作功的本领。其方向规定由电源“负极”指向电源“正极”
电压U的大小反映了电场力作功的本领;电压是产生电流的根本原因;其方向规定由“高”电位端指向“低”电位端。电位V是相对于参考点的电压。参考点的电位:Vb=0;a点电位:Va=E-IRS=IRL电压、电位和电动势的区别Iab+RL_SE+RS电动势E只存在于电源内部,其大小反电压等于两点电位之差:Uab=Va-Vb
电源的开路电压在数值上等于电源电动势;
电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。电压、电位和电动势的区别电压等于两点电位之差:Uab=Va-Vb电源的开路电压在数3、电功率
•定义单位时间内电场力所作的功,或者说做功的速率。直流功率:PUI=I2R=U2/R=瞬时功率:p(t)u(t)·i(t)=国际单位制:U【V】,I【A】,电功率P用瓦特【W】。3、电功率
•定义单位时间内电场力所作的功,或者说做功的
•功率的公式3、电功率
当u、i为关联参考方向时:
当u、i为非关联参考方向时:
无论关联还是非关联,都有:
p>0时,说明该元件吸收功率或消耗功率;
p<0时,说明该元件产生功率或提供功率。•功率的公式3、电功率
当u、i为关联参考方向时:当u
图示电路,若已知元件吸收功率为-20W,电压U为5V,求电流I。+UI元件I=PU
解
图示电路,已知元件中通过的电流为-100A,电压U为10V,电功率P。并说明元件性质。+UI元件
解P=UI元件吸收功率,说明元件是负载。例=-205=-4A=10×(-100)=1000W例图示电路,若已知元件吸收功率为-20W,电压U为5V,求(吸收)(吸收)(吸收)(供出)(供出)
解
例1.1
如图所示,试计算各元件的功率,并说明是吸收功率还是向外供出功率。(吸收)(吸收)(吸收)(供出)(供出)解例1.1
电压、电位、电动势有何异同?
电功率大的用电器,电功也一定大,这种说法正确吗?为什么?想想、练练电压、电位、电动势有何异同?电功率大的用电器,电功也1.3电路的基本元件1、电阻元件
•电路元件的伏安特性、欧姆定律u=
Riu=-Ri单位:欧姆(Ω)电阻(R)作用:阻碍电流的流动电导(G)单位:西门子,简称西(S)--电阻的倒数欧姆定律:1.3电路的基本元件1、电阻元件•电路元件的伏安特性uoθi线性电阻伏安特性曲线分析:
当θ=0时,R=0,特性曲线与i轴重合,不论u有多大,i=∞,这种情况称为。短路
当θ=90时,R=∞,特性曲线与u轴重合,不论u有多大,i=0,这种情况称为。开路1.电阻元件uoθi线性电阻分析:短路当θ=90时,R=∞,特
非线性电阻元件事例---二极管非线性电阻元件事例---二极管
电阻器晶体二极管
常用的各种二端电阻器件电阻器晶体二极管常用的各种二端电阻器件
•电路元件的功率
结论:电阻元件是一个耗能元件
把电能转化为热能并消耗掉。电阻元件消耗的功率为:
•电气设备的额定值额定功率额定电流额定电压1.电阻元件•电路元件的功率结论:电阻元件是一个耗能元件把
解例1.2电路如图所示,(1)图(a)中,已知U=5V,求I;(2)图(b)中,已知I=-2A,求U。解例1.2电路如图所示,(1)图(a)中,已知U2.电容元件
•电容元件的伏安特性+-US+q-qu电容元件是一种能聚集电荷、贮存电能的二端元件,当它两个极板间电压变化时,电荷将随之变化。
电容元件的储能本领可用电容量C表示,即:式中:电荷量q的单位是库仑(C);电压u的单位是伏特(V);电容量C的单位为法拉(F)。
单位换算:1F=106μF=1012pF,2.电容元件•电容元件的伏安特性+-US+q-qu当接入电路时,通过电容的电流为分析
当u不随时间变化时,则有,从而i=0,即没有电流流过电容组件,说明此时电容相当于开路。
当u随时间t变化时,则有,因此
,有电流流过电容组件。结论:电容元件具有通交流隔直流的作用。2.电容元件当接入电路时,通过电容的电流为分析当u随时间t变化时2.电容元件
•电容元件的惯性特性结论:电容元件的电压在任何时刻都不能突变。若则2.电容元件•电容元件的惯性特性结论:电容元件的电压在任引申:
电容是一个储能元件,当给电容加上高于导电板之间电压差的电压时,电容就会充电,存储电能;当给储存电能的电容加负载时,电容就会放电,消耗电能。2.电容元件引申:2.电容元件2.电容元件
•电容元件的功率和储能
瞬时功率当时,表明电容元件自外电路吸收功率;时,表明电容元件向外电路释放功率。
当储存能量2.电容元件•电容元件的功率和储能瞬时功率当时,表明电容3.电感元件
•电感元件的伏安特性iN+–uL+–ui电感(H)
单位换算:1H=103mH=106uH,3.电感元件•电感元件的伏安特性iN+–uL+–ui3.电感元件分析:
当i不随时间变化时,有,从而u=0;说明在电感元件的两端加直流电时,电感组件相当于短路。
当i随时间变化时,有,所以,线圈有感应电压产生。结论:电感元件具有通直流阻交流的作用。3.电感元件分析:当i随时间变化时,有引申:
电感是一个储能元件,它能将电能转化为磁能存储起来;当有负载时,磁场能就会转化为电能消耗掉。3.电感元件引申:3.电感元件3.电感元件
•电感元件的惯性特性结论:电感元件的电流在任何时刻都不能突变。若则3.电感元件•电感元件的惯性特性结论:电感元件的电流在任3.电感元件
•电感元件的功率和储能
瞬时功率当时,表明电感元件自外电路吸收功率;时,表明电感元件向外电路释放功率。
当储存能量3.电感元件•电感元件的功率和储能瞬时功率当时,表明电感1、独立电源
•理想电压源特点:恒压不恒流能独立向外电路提供恒定电压的二端元件。US恒定,I由电源和外电路共同决定。USUI0伏安特性符号图平行于电流轴的一条直线US(1)电压源1.4电源1、独立电源•理想电压源特点:恒压不恒流能独立向外电路开路I=0US+_RL+_U=USI=∞US+_RL短路+_U=0理想电压源不允许短路!理想电压源的开路与短路开路I=0US+_RL+_U=USI=∞US+_RL短路+_关联参考方向+UI非关联参考方向+UIP=UIP=-
UI理想电压源上的功率计算关联参考方向+UI非关联参考方向+UIP=UIP=(1)电压源
•实际电压源IbUSURSRL+_+_a电压源模型外特性USUI0在实际电压源模型中,内外电路的消耗是以分压形式进行的。U=US-IRS(1)电压源
•实际电压源IbUSURSRL+_+_a电压
例1.5某电压源的开路电压为30V,当外接电阻R后,其端电压为25V,此时流过电源的电流为5A,求R及电压源内阻RS。解例1.5某电压源的开路电压为30V,当外接电阻R后•理想电流源特点:恒流不恒压能独立向外电路提供恒定电流的二端元件。IS恒定,U由电源和外电路共同决定。ISIU0伏安特性符号图平行于电压轴的一条直线IS(2)电流源•理想电流源特点:恒流不恒压能独立向外电路提供恒定电流的二IURLRS+–IS
RSU
ab•
实际电流源ISIU0电流源模型外特性在实际电流源模型中,内外电路的消耗是以分流形式进行的。(2)电流源IURLRS+–ISRSUab•实际电流源ISIU0电例1.6电路如图1-23所示,试求:
(1)电阻两端的电压U1;
(2)电流源两端的电压U及功率P。
解(1)(2)例1.6电路如图1-23所示,试求:
(1)电阻两
•
定义
受控源的电压或电流不象独立源是给定函数,而是受电路中某个支路的电压(或电流)的控制。
•
符号图受控源的电压或电流不能独立存在,而是受电路中某个电压或电流的控制,受控源的大小、方向由控制量决定。–+受控电压源受控电流源2、受控电源•定义受控源的电压或电流不象独立源是给定函数,而是•受控电源的分类-+压控电压源压控电流源-+流控电压源流控电流源2、受控电源•受控电源的分类-+压控电压源压控电流源-+流控电压源流控1、理想电压源和理想电流源各有什么特点?它们与实际电源的主要区别在哪里?2、当电流源内阻很小时,对电路有什么影响?检验学习结果1、理想电压源和理想电流源各有什么特点?它们与实际电1、几个常用的电路名词
•
支路:单个或若干个电路元器件的串联,中间无分岔;同一支路的各元件通过的电流相等。(m)
•节点:三条或三条以上支路的连接点。(n)
•
回路:电路中的任意闭合路径。(l)
•
网孔:内部不包含任何支路的回路。m=3abl=3n=2112332网孔=2+_R1US1+_US2R2R31.5基尔霍夫定律1、几个常用的电路名词•支路:单个或若干个电路元器件的串
•
KCL定律的内容
任意时刻,连接在任一节点的各支路电流的代数和恒为零。数学表达式为:I1I2I3I4a–I1+I2–I3–I4=0
设指向节点a的电流取正,背离节点a的电流取负。列出KCL方程:∑i=0(任意波形的电流)∑I
=0(直流电流)2、基尔霍夫电流定律[KCL]•KCL定律的内容任意时刻,连接在任一节点的各支
•
举例1i1i4i2i3•整理为
i1+i3=i2+i4列出KCL:i1–i2+i3–i4=0根据
∑
i(t)=0可得KCL的另一种形式:∑i入=∑i出KCL的有关举例与讨论•举例1i1i4i2i3•整理为i1+i3
对图示电路的三个结点分别列KCL即I=0IA+IB+IC=0
可见,任一瞬间通过任一封闭面的各支路电流的代数和恒为零。IAIBIABIBCICAICABCIA=IAB–ICAIB=IBC–IABIC=ICA–IBC
把上述三式相加可得KCL
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 苹果型身材运动计划
- 青浦陈桥拆迁计划
- 幽灵计划下载游戏软件
- 2025至2030年中国小型多路阀数据监测研究报告
- 2025至2030年中国导电横臂数据监测研究报告
- 2025至2030年中国刹车锅数据监测研究报告
- 2025至2030年中国全棉无甲醛免烫纱卡数据监测研究报告
- 2025至2030年中国二氧化锰数据监测研究报告
- 2025至2030年中国N-苄基乙二胺数据监测研究报告
- 2025至2030年中国3号垃圾污物处理剂数据监测研究报告
- 《绿色建筑设计原理》课件
- 光伏电站小EPC规定合同范本
- 中华人民共和国学前教育法-知识培训
- 2023年新高考(新课标)全国2卷数学试题真题(含答案解析)
- 事业单位工作人员奖励审批表
- 人教版六年级美术下册全册课件【完整版】
- GB/T 9788-1988热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差
- 教科版三年级下册科学全册完整课件
- 物理化学完整版答案
- 节流孔板孔径计算
- 学生流失率考核办法(试行)
评论
0/150
提交评论