电工课件。教学内容.ppt

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1、电工课件。1.3.1、电阻元件（无源二端元件）◆定义：伏安关系可用u-i平面过坐标原点的曲线来描述的二端元件。i/Au/V0i+u-i/Au/V0一、电阻元件◆电路符号：◆分类：线性电阻：伏安关系为u-i平面过坐标原点的直线。非线性电阻：伏安关系为u-i平面过坐标原点的曲线。i+u-i+u-R从元件参数是否随时间变换的意义可分为：时不变电阻：伏安关系为u-i平面过坐标原点的一条曲线。（定常电阻）u/Vi/A0时变电阻：伏安关系为u-i平面过坐标原点的一族曲线。线性时变电阻非线性时变电阻▲线性电阻：伏安关系为u-i平面过坐标原点的一条直线，斜率为R。R单位：(欧姆)正实常数电阻元件的电导：

2、G＝1/R称为电导，单位：西门子（S）。伏安特性曲线二、欧姆定律+-ui-+ui欧姆定律的另一种形式或u,i取关联参考方向：u,i取非关联参考方向：三、电阻的功率+-ui-+ui上式表明，电阻元件吸收的功率恒为正值，而与电压、电流的参考方向无关。因此，电阻元件是耗能元件，无源元件。★电阻的两种特殊情况：R＝称为开路，其电流恒为零；R＝0称为短路，其电压恒为零。u,i取关联参考方向：u,i取关联参考方向：解灯泡灯丝电阻为一个月消耗的电能为例1-7有220V,100W灯泡一个,其灯丝电阻是多少？每天用5h,一个月（按30天计算）消耗的电能是多少度？1.3.2独立电源（有源二端元件）电路中的耗

3、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。示波器稳压电源一、独立电压源◆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。◆电路

4、符号◆基本性质：①输出电压恒定（定值或是一定的时间函数），和外电路无关；②其流过的电流由外电路决定。例如图示电路中电阻值变化时，电压源的电流i和发出功率p会发生变化。R/121020100i/A10510.50.10P/WP/W1005010510◆电压源的伏安特性曲线：Us为定值（直流电压源）us为给定的时间函数◆电压源的功率①产生电功率，作为电源工作。②吸收电功率，作为负载工作（如蓄电池充电）电压为零的电压源相当于短路。+-uSabiabi例l-8电路如图所示。已知uab=6V,uS1(t)=4V,uS2(t)=10V,i=1.2A，R1=2和R2=8。求各电压源发出的功率。解

5、：两个电压源的吸收功率分别为实际吸收功率实际发出功率二、独立电流源◆定义：如果一个二端元件的电压无论为何值，其电流保持常量IS或按给定的时间函数iS(t)变化，则此二端元件称为独立电流源，简称为电流源。◆电路符号◆基本性质：①输出电流恒定（定值或是一定的时间函数），和外电路无关；②其端电压由外电路决定。例如图示电路中电阻值变化时，电流源的电压u和发出功率p会发生变化。R/1210201000u/V2420402000P/W4840804000◆电流源的伏安特性曲线：is为定值（直流电流源）is为给定的时间函数◆电流源的功率①吸收电功率，作为负载工作。②产生电功率，作为电源工作。电流为零的

6、电流源相当于开路。uiSababu例l-9电路如图所示。已知uS1=10V,i1=2A,iS1=1A,iS2=3A,ubd=6V,ucd=3V,R1=2,R2=1。求电压源和各电流源发出的功率。解：电压源的吸收功率为电流源iS1和iS2吸收的功率分别为：(发出20W)(发出6W)(发出-9W，相当于吸收9W）例1-10计算右图所示电路中电流源的端电压U1,5Ω电阻两端的电压U2和电流源、电阻、电压源的功率P1,P2,P3。电流源的电流、电压选择为非关联参考方向,所以P1=-U1Is=-13×2=-26W(发出功率)解：电阻的电流、电压选择为关联参考方向,所以P2=U2Is=10×2=

7、20W(吸收功率)电压源的电流、电压选择为关联参考方向,所以P3=U3Is=2×3=6W(吸收功率)电路的三种工作状态开路状态（空载状态）电源和负载未构成通路，负载上电流为零，电源空载，不输出功率。可借助电压表寻找电路的断开点。短路状态电源两端由于某种原因而短接在一起的情况，这里相当于负载电阻为零，电源的端电压为零，不输出功率。短路状态下电流非常大，会使电源发热以致损坏。电路的三种工作状态额定工作状态电气设备工作