电路基本元件介绍优秀PPT.ppt
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1、电路基本元件介绍现在学习的是第1页,共43页1.3 电阻元件电阻元件一、电磁特性一、电磁特性对电流呈现阻碍作用,消耗电能。对电流呈现阻碍作用,消耗电能。二、线性电阻元件二、线性电阻元件n 定义定义 电压和电流有确定的对应关系,可以用电压和电流有确定的对应关系,可以用u-iu-i平面平面上的一条关系曲线(即伏安曲线)表示,且伏安关上的一条关系曲线(即伏安曲线)表示,且伏安关系是一条通过原点的直线的元件。系是一条通过原点的直线的元件。现在学习的是第2页,共43页n 电路符号:电路符号:ui+Rn 电压电流关系(电压电流关系(VCR):):电压与电流成正比。此即欧姆定律。电压与电流成正比。此即欧姆定
2、律。u、i 取关联参取关联参考方向考方向u、i 取非关联取非关联参考方向参考方向现在学习的是第3页,共43页n伏安特性:伏安特性:通过原点的一条直线。通过原点的一条直线。说明:说明:ui 如果电阻的伏安关系不是一条直线,则称为非线性电如果电阻的伏安关系不是一条直线,则称为非线性电阻,半导体二极管就是一个非线性电阻器件,当电压、电阻,半导体二极管就是一个非线性电阻器件,当电压、电流为关联方向时,其关系可用下式表示流为关联方向时,其关系可用下式表示现在学习的是第4页,共43页n 开路和短路:开路和短路:当一个二端元件(或电路)的端电压不论为何值时,当一个二端元件(或电路)的端电压不论为何值时,流过
3、它的电流恒为零值,就把它称为流过它的电流恒为零值,就把它称为开路开路。开路的伏安。开路的伏安特性在特性在u-iu-i平面上与电压轴重合,它相当于平面上与电压轴重合,它相当于R=R=或或G=G=0 0。现在学习的是第5页,共43页 当流过一个二端元件(或电路)的电流不论为何值当流过一个二端元件(或电路)的电流不论为何值时,它的端电压恒为零值,就把它称为短路。短路的伏时,它的端电压恒为零值,就把它称为短路。短路的伏安特性在安特性在u-iu-i平面上与电流轴重合,它相当于平面上与电流轴重合,它相当于R=0R=0或或G=G=。现在学习的是第6页,共43页n 功率:功率:电阻的功率恒为正值,说明电阻是耗
4、能元件。电阻的功率恒为正值,说明电阻是耗能元件。n 能量:能量:现在学习的是第7页,共43页1.4 电感元件电感元件一、电磁特性一、电磁特性 当电流通过线圈时,将产生磁通,是一种储存磁场当电流通过线圈时,将产生磁通,是一种储存磁场能量的部件。能量的部件。二、线性电感元件二、线性电感元件 如果在任何时刻,通过电感元件的电流如果在任何时刻,通过电感元件的电流i i与其磁链与其磁链 成正成正比,比,-i-i 特性是过原点的直线,这样的元件称为线性电特性是过原点的直线,这样的元件称为线性电感元件。感元件。现在学习的是第8页,共43页n 电路符号:电路符号:+u(t)iLn 电压电流关系(电压电流关系(
5、VCR):):u、i 取取 关关 联联参参 考考 方方 向向u、i 取取非非关关联联参参考考方方向向现在学习的是第9页,共43页VCR表明:1 1、电感元件的电压、电流是微分关系,即感应电压与该时、电感元件的电压、电流是微分关系,即感应电压与该时刻电流的变化率成正比。刻电流的变化率成正比。2 2、倘若电流不变化,即在直流电路中,则电压、倘若电流不变化,即在直流电路中,则电压u=0u=0,电感,电感相当于短路。相当于短路。3 3、实际电路中电感的电压、实际电路中电感的电压 u u为有限值,则电感电流为有限值,则电感电流 i i 不不能跃变,必定是时间的连续函数。能跃变,必定是时间的连续函数。现在
6、学习的是第10页,共43页VCR的另一种形式:表明:1 1、电感是一种记忆元件;、电感是一种记忆元件;2 2、电感电流具有连续性。、电感电流具有连续性。现在学习的是第11页,共43页n 储能:储能:表明:某时刻电感的储能取决于该时刻电感的电流值,某时刻电感的储能取决于该时刻电感的电流值,与电感的电压值无关。反映了电感的储能不能发生跃与电感的电压值无关。反映了电感的储能不能发生跃变。变。现在学习的是第12页,共43页1.5 电容元件电容元件一、电磁特性一、电磁特性 在外电源作用下,两极板上分别带上等量异号电荷,撤在外电源作用下,两极板上分别带上等量异号电荷,撤去电源,板上电荷仍可长久地集聚下去,
7、能够储存电场能量。去电源,板上电荷仍可长久地集聚下去,能够储存电场能量。二、线性电容元件二、线性电容元件 任何时刻,电容元件极板上的电荷任何时刻,电容元件极板上的电荷q q与电压与电压 u u 成正成正比,比,q-u q-u 特性是过原点的直线。这种电容元件称为线性特性是过原点的直线。这种电容元件称为线性电容。电容。现在学习的是第13页,共43页n 电路符号:电路符号:n 电压电流关系(电压电流关系(VCR):):u、i 取取 关关 联联参参 考考 方方 向向u、i 取取 非非 关关 联联参参考考方方向向Cu现在学习的是第14页,共43页VCR表明:1 1、电容元件上电压与电流也是微分关系,电
8、流与该时刻电、电容元件上电压与电流也是微分关系,电流与该时刻电压的变化率成正比。压的变化率成正比。2 2、如果电压不变化,即加上直流电压,则、如果电压不变化,即加上直流电压,则i=0i=0,电容相当,电容相当于开路。于开路。3 3、实际电路中通过电容的电流、实际电路中通过电容的电流 i i 为有限值,则电容电压为有限值,则电容电压u u必定是时间的连续函数。必定是时间的连续函数。现在学习的是第15页,共43页VCR的另一种形式:表明:1 1、电容是一种记忆元件;、电容是一种记忆元件;2 2、电容电压具有连续性。、电容电压具有连续性。现在学习的是第16页,共43页n 储能:储能:表明:某时刻电容
9、的储能取决于该时刻电容的电压值,与电某时刻电容的储能取决于该时刻电容的电压值,与电容的电流值无关。反映了电容的储能不能发生跃变。容的电流值无关。反映了电容的储能不能发生跃变。现在学习的是第17页,共43页【例2-1】C0.5Fi 电路如下图所示,求电流电路如下图所示,求电流i i、功率、功率P(t)P(t)和储能和储能W(t)W(t)。现在学习的是第18页,共43页解:u uS S(t)(t)的函数表示式为的函数表示式为:21t/s20uS/V现在学习的是第19页,共43页解得电流为:解得电流为:21t/s1i/A-1现在学习的是第20页,共43页21t/s20p/W-2现在学习的是第21页,
10、共43页21t/s10WC/J现在学习的是第22页,共43页若已知电流求电容电压,有若已知电流求电容电压,有21t/s1i/A-1现在学习的是第23页,共43页1.6 电源电源一、电压源一、电压源1、理想电压源、理想电压源n 电路符号电路符号i+实际电压源的理性化模型。它忽略了实际电压源的实际电压源的理性化模型。它忽略了实际电压源的内阻。内阻。现在学习的是第24页,共43页n 电压、电流关系(电压、电流关系(VCR):):1 1、端电压为恒定值(直流电压源)或固定的时间函数、端电压为恒定值(直流电压源)或固定的时间函数(交流电压源),与所接外电路无关;(交流电压源),与所接外电路无关;2 2、
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