2010-2011-2学期电路理论电子教案(第02讲)

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1、§1-3电功率和能量一、电功率单位时间内电场力所做的功。功率的单位W（瓦）（Watt，瓦特）二、能量在t0到t的时间内，电路元件吸收的能量为由于u、i都是代数量，所以功率p和吸收的能量W也都是代数量。当p>0，W>0，电路元件实际吸收功率或消耗能量；当p<0，W<0，电路元件实际发出功率或释放能量；能量的单位J（焦）（Joule，焦耳）三、电路元件吸收或发出功率的判断当电压u与电流i的参考方向为关联参考方向时p=ui表示电路元件吸收的功率p=ui>0表示电路元件吸收正功率；起负载的作用。p=ui<0表示电路元件吸收负功率；起电源的作用。p=ui表示电路元件发出的功率p=ui>0表示电路

2、元件发出正功率；起电源的作用。p=ui<0表示电路元件发出负功率；起负载的作用。当电压u与电流i的参考方向为非关联参考方向时例1：在下图中，方框代表电源或负载。已知U=220V，I=-1A，试问那些方框是电源，哪些是负载?例2：求图示电路中各方框所代表的元件吸收或发出的功率。已知：U1=1V，U2=-3V，U3=8V，U4=-4V，U5=7V，U6=-3V，I1=2A，I2=1A，I3=-1A。一、电路元件电路元件是电路中最基本的组成单元。二、理想电路元件三、集总参数电路由集总元件构成的电路。对一完整的电路，满足：发出的功率＝吸收的功率§1-4电路元件表示消耗电能的元件。电阻元件表示产

3、生磁场，储存磁场能量的元件。电感元件表示产生电场，储存电场能量的元件。电容元件表示将其它形式的能量转变成电能的元件。电压源和电流源在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流，且两个端子之间的电压为单值量。集总参数元件假定本书只考虑集总电路。四、电路元件的特性元件的两个端子的电路物理量之间的代数函数关系称为元件的端子特性（亦称元件特性）。是电压u与电流i的代数关系u=f（i）。电阻元件的元件特性是电荷q与电压u的代数关系q=h（u）。电容元件的元件特性是磁通链ψ与电流i的代数关系ψ=g（i）。电感元件的元件特性如果表征元件端子特性的数学关系式是线性关系，该元件称

4、为线性元件，否则称为非线性元件。§1-5电阻元件一、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：二、线性电阻元件在电压和电流去关联参考方向时，在任何时刻其两端的电压与电流服从欧姆定律的电阻元件。电阻元件的符号R称为电阻，单位：（Ohm）G称为电导，单位：S（Siemens）电阻元件的单位满足欧姆定律。电阻元件的元件特性（1）欧姆定律只适用于线性电阻（R为常数）；（2）如果电阻的电压与电流为非关联参考方向，欧姆定律公式中应冠以负号；（3）线性电阻元件是无记忆、双向性的元件。例2：应用欧姆定律列出图中的电路式子，并求电阻R的大小？三、功率和能量（1）功率电压与电

5、流的参考方向为关联参考方向电压与电流的参考方向为非关联参考方向电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。（2）能量从t0到t电阻消耗的能量：四、电阻元件的开路与短路（1）开路（2）短路§1-6电压源和电流源一、理想电压源其两端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。（1）元件特性（2）元件符号（3）理想电压源的电压、电流关系①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。②通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。例3：讨论外电路在不同条件下，流过电阻RL的电流？当RL=R时，电阻RL电流为当RL开路时，电阻RL电流为当RL短路时，

6、电阻RL电流为理想电压源决不允许短路。（4）电压源的功率①电压源的电压、电流参考方向为非关联参考方向；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，电压源发出功率。发出功率，起电源作用。②电压源的电压、电流参考方向为关联参考方向；物理意义：电流（正电荷）由高电位向低电位移动，电场力作功，电压源吸收功率。吸收功率，起负载作用。例4：计算图示电路各元件的功率，并说明起何作用。二、理想电流源其输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其值与它的两端电压u无关的元件叫理想电流源。（3）理想电流源的电压、电流关系（2）元件符号①电流源的输出电流由电流源本身决定，与外电路无关；与它

7、两端电压方向、大小无关。②电流源两端的电压由电流源及外电路共同决定。（1）元件特性例3：讨论外电路在不同条件下，电阻RL两端的电压？当RL=R时，电阻RL电压为当RL开路时，电阻RL电压为当RL短路时，电阻RL电压为理想电流源决不允许开路。（4）电流源的功率①电流源的电压、电流参考方向为非关联参考方向；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，电压源发出功率。发出功率，起电源作用。②电流源的电压、电流参考方向为关联参考方