大学电路理论课程教案-电路元件1.ppt

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1、1.9 Tellgen定理,在任何集中参数电路中，若其 支路电压为 U = u1 u2 ub T 支路电流为 I = i1 i2 ib T 则： U T I = 0,即 u1 u2 ub = 0,i1,i2,ib, uk ik = 0,例：,1,3,0,2,i1,i2,i3,i4,i5,i6,i4,i1,i2,i2,i5,i6,例：,1,3,0,2,i1,i2,i3,i4,i5,i6,设：独立节点电压U1 U2 U3,有： u1 = U1 U3,u2 = U2 U1,u3 = U2 U3,u4 = U1,u5 = U2,u6 = U3, ui ik =u1 i1 + u2 i2 +u3 i3

2、+ u4 i4 +u5 i5 + u6 i6,=(U1 U3 ) i1 + (U2 U1) i2 +(U2 U3) i3 +U1 i4 +U2 i5 + U3 i6,=U1 (i1 - i2 + i4 ) +U2 (i2 + i3 + i5 ) + U3 ( i1 i3 + i6 ),= 0,例：,1,3,0,2,1,2,3,4,5,6,4,1,2,2,5,6, k k = 0,1,3,0,2,i1,i2,i3,i4,i5,i6,1,3,0,2,1,2,3,4,5,6, k k = 0, uk ik = 0,U1 (i1 - i2 + i4 ) +U2 (i2 + i3 + i5 ) + U3

3、 ( i1 i3 + i6 ) = 0,1 (1 - 2 + 4 ) + 2 (2 + 3 + 5 ) + 3 ( 1 3 + 6 ) = 0,Tellgen定理推论,若两个电路N和的结构相同 ，（各支路建立相同的参考方向），有 k ik = 0 uk k = 0,第2章 电路元件,2.3 电阻元件 2.4 多端电阻和二端口电阻,2.3 电阻元件,1、二端线性电阻 （1） 如果u、i 关系在ui 平面上是过原点的直线，则称其为线性电阻。,i,+ u -,i,u,0,（2）参数 R=1/G,（3）伏安关系式 u=Ri,1、二端线性电阻,(4) 消耗功率： p = u i,= R i2,= G u

4、2,1）若 p 0 消耗功率,2）若 p 0 产生功率,此时 R 0,称为负电阻,负电阻产生功率,2、二端非线性电阻,i,u,0,i,0,2.1 电压源和电流源,1、电压源,i,+ u -,i,u,0,us,u = us,+ us -,us,电路符号,i,电压源的电压 us 与端电流 i 无关，但可以与除电压、电流以外的其他物理量有关，例如，时间 t。, 在非关联参考方向下，电压源产生的功率为 p = u i,1）若 p 0 产生功率,2）若 p 0 消耗功率,2.1电压源和电流源,2、电流源,i,+ u -,i,u,0,is,i = is,is,电路符号,+ u -,电流源的电流 is与端电

5、压 u无关，但可以与除电压、电流以外的其他物理量有关，例如，时间 t。, 在非关联参考方向下，电压源产生的功率为 p = u i,1）若 p 0 产生功率,2）若 p 0 消耗功率,2.1电压源和电流源,？ 电压源的端电流 电流源的端电压,等于多少？,is,+ u -,+ us -,i,短路和开路,1、短路 2、开路,i,u,0,i,u,0,+ -,uS = 0,R=0,iS = 0,R=,实际电源（1）,1、伏安特性,i,u,Us,Is,0,u,Us,0,u,0,i,i,u=Us,u=-Ri,u= Us-Ri,+,R,2、电路模型 - 电压源模型,-,u,i,+-,Us,实际电源（2）,1、

6、伏安特性,i,u,Us,Is,0,u,Is,0,u,0,i,i,i=Is,i=-Gu,i= Is-Gu,2、电路模型 -电流源模型,i,Is,G,+,-,u,实际电源（3）,1、比较两种模型，有 R=1/G US=R IS IS=G US,理想电压源是内阻很小的实际电源的近似模型,理想电流源是内阻很大的实际电源的近似模型,2、,i,Is,G,+,-,u,R,-,u,i,+-,Us,+,A,B,A,B,i,u,Us,Is,0,电路端口,N,+ u ,i,i,（1）通过两个端子与电路其他部分连接 （2）两个端子上电流相同,最简单的单口网络是二端元件。,双端口电路,N,+ u1 ,i1,通过两个端口

7、与电路其他部分连接,+ u2 ,i2,2.2 受控电源（1）,受控电源：是一种双口元件。有4种形式：,+ u1 -,i1,+ u2 -, u1,VCVS,+ u1 -,i1,+ u2 -,Ri1,CCVS,+ u1 -,i1,+ u2 -,i1,CCCS,+ u1 -,i1,+ u2 -,g u1,VCCS,+-,+-,i2,i2,i2,i2,2.2 受控电源（2）,由两条支路构成，其中， 一条支路是开路或短路；另一条支路是电压源或电流源,电压源或电流源的大小受另一条支路电压 或电流的控制,+ u1 -,i1,+ u2 -, u1,VCVS,+-,+ u1 -,i1,+ u2 -,i1,CCC

8、S,i2,2.2 受控电源（3）,i2 = i1, = i2 / i1,+ u1 -,i1,+ u2 -,i1,CCCS,i2,2.2 受控电源（4）,+ u1 -,i1,+ u2 -, u1,VCVS,+-,u2 = u1, = u2 /u1,2.2 受控电源（5）,i2 = g u1,g = i2 /u1,+ u1 -,i1,+ u2 -,g u1,VCCS,i2,2.2 受控电源（6）,几个控制系数 = u2 / u1 电压比，无量纲 , = i2/ i1 电流比，无量纲 g = i2/ u1 转移电导，量纲为 电导 r = u2/ i1 转移电阻，量纲为 电阻,、 、g、r均为常数时，是线性受控电源,2.2.6 受控电源（7）,例：,R1,R2,+ u -,i,A,B,i= ( u / R2) + ( u - u ) / R1= (1- ) / R1 + 1/ R2 u, u,+ -,(1- ) / R1 + 1/ R2,1,R=,KCL:,=,u,i,2.2.6 受控电源（8）,受控电源反映了一种物理现象：电路内部某支路的电压或电流能控制另一支路的电压或电流。 控制端口的功率为零 受控电源代表电路中某两条支路之间的相互作用,