电工与电子技术课件.ppt

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1、第三节理想电路元件电路元件电阻元件：表示消耗电能的元件。电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成电能的元件。理想电路元件2是电路中最基本的组成单元。一.理想无源元件1.电阻元件对电流呈现阻力的元件。其特性可用u～i平面上的一条曲线来描述：伏安特性iu0u～i关系满足欧姆定律u、i取关联参考方向伏安特性为一条过原点的直线ui0Rui+－电路符号R单位(Ohm)线性时不变电阻元件任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件

2、。注意欧姆定律只适用于线性电阻（R为常数）；如电阻上的电压与电流参考方向非关联，公式中应冠以负号；说明线性电阻是无记忆、双向性的元件。Rui-+则欧姆定律写为：u–Rii–Gu（G为电导）*公式和参考方向必须配套使用！非关联参考方向2.功率和能量功率Rui-+Rui+-puii2Ru2/R表明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。能量从t0到t电阻消耗的能量：pui-i2R-u2/R3.电阻元件的开路与短路uiuiRiu+–u+–i0开路短路二.理想电源元件1.理想电压源电路符号定义其两端

3、电压总能保持定值或一定的时间函数，其值与流过它的电流i无关的元件叫理想电压源。i+_理想电压源的电压、电流关系电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。ui0直流电压源的伏安关系Ri-+*电压源不能短路！有载开路短路讨论外电路在不同条件下，流过电阻RL的电流？电压源的功率P=usii+_u+_物理意义：电流（正电荷）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功，电源发出功率。P=usi发出功率，起电源作用+_iu+_物理意义：电场力做功

4、，电源吸收功率P=usi吸收功率，充当负载与任意元件并联电路等效电路实际电压源伏安特性电路模型2.理想电流源电路符号定义输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其值与它两端电压u无关的元件叫理想电流源。理想电流源的电压、电流关系电流源的输出电流由电流源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关。电流源两端的电压由电流源及外电路共同决定。ui0直流电流源的伏安关系Ru-+外电路※电流源不能开路！有载短路开路电流源的功率u+_电压、电流的参考方向非关联；发出功率，起电源作用电压、电流的参考方向关联；

5、u+_吸收功率，充当负载与任意元件串联电路等效电路实际电流源电路模型伏安特性三.电压源与电流源的等效变换二端电路（网络）任何一个复杂的电路,向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，则称这一电路为二端网络(或一端口网络)。无源无源一端口ii二端电路等效的概念B+-ui等效两个二端电路，端口具有相同的电压、电流关系,则称它们是等效的电路。C+-ui对A电路中的电流、电压和功率而言，满足：BACA明确电路等效变换的条件：两电路具有相同的VCR；电路等效变换的对象：未变化的外电路A中

6、的电压、电流和功率；（即对外等效，对内不等效）电路等效变换的目的：化简电路，方便计算。电压源电路模型电流源电路模型或变换过程电压源变换为电流源电流源变换为电压源注意（1）变换关系，既要满足上述参数之间的关系，还要满足方向关系：电流源电流方向与电压源电压方向相反。（2）电压源和电流源的等效变换是电路等效变换的一种方法。这种等效是对电源以外部分的电路等效，对电源内部电路并不是等效的。具体表现在：a：开路的电压源中无电流流过电阻R0；b：开路的电流源可以有电流流过并联电阻R'0；c：电压源短路时，有电流流过

7、电阻R0；d：电流源短路时，没有电流流过并联电阻R'0；（3）理想电压源与理想电流源不能相互转换。（4）电源等效互换的方法可以推广应用，如把理想电压源与外电阻的串联等效变换成理想电流源与外电导的并联，同样可把理想电流源与外电阻的并联等效变换为电压源形式。例:利用电源等效互换简化电路并计算图中所示电路中流过电阻R3的电流。已知：IS1=5A，IS2=2A，R1=3Ω，R2=4ΩR3=7Ω。解：根据电流源变换为电压源的等效方法，可将原图的电路变化为如下图所示。把原图中电流源和电阻的并联组合变换为电压源和电

8、阻的串联组合(注意电压源的极性)可得：所以有：受控电源电路符号+–受控电压源受控电流源电压（或电流）的大小和方向不是给定的时间函数，而是受电路中某个地方的电压（或电流）控制的电源，称受控源。分类根据控制量和被控制量是电压u或电流i，受控源可分四种类型：当被控制量是电压时，用受控电压源表示；当被控制量是电流时，用受控电流源表示。分别是电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电流源。电流控制电流源(CCCS):电流放大倍数四端元件输出：受控