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1、第一单元元件与定律A．课文译文电阻器、电容器和电感器在电子电路中，电阻器、电容器和电感器是非常重要的元件。电阻器和电阻电阻器是二端口元件。电阻是阻止电流流动，更确切地说，是阻止电荷流动的能力。在国际单位制中，电阻用欧姆来度量。希腊字母Ω是欧姆的标准符号。较大的电阻一般用千欧和兆欧来表示。模拟这种特性常用的电路元件是电阻器。图1.1表示电阻器的电路符号，R表示电阻器的电阻值。图1.1电阻器的电路符号为了进行电路分析，我们必须在电阻器中指明电流和电压的参考方向。如果我们选择关联参考方向，那么电压和电流之间的关系是：v=iR(1.1)这里v是电压，其单位是伏特，i是电流，其单位

2、是安培，R是电阻，其单位是欧姆。如果选择非关联参考方向，我们必须写成：v=－iR(1.2)用在公式（1.1）和（1.2）中的代数式就是著名的欧姆定律。欧姆定律表示了电压作为电流的函数。然而，要表示电流是电压的函数也是非常方便的。欧姆定律是电阻两端的电压和电流间的代数关系。电容器和电容电能可以存储在电场中，存储电能的装置叫电容器。电容器存储电能的能力叫做电容。图1.2表示电容器的电路符号。电容的电路参数用字母C表示，用法拉来度量。因为法拉是相当大的电容量，实际上电容值通常位于皮法和微法之间。图1.2电容器的电路符号当电压随时间变化时，电荷的位移也随时间变化，引起了众所周知的

3、位移电流。在终端，位移电流和传导电流没有区别。当电流参考方向和电压参考方向是关联参考方向时，电流正比于电容两端电压随时间的变化率的数学表达式为：44(1.3)这里i的单位是安培，C的单位是法拉，v的单位是伏特，t的单位是秒。电感器和电感众所周知，电感是电子电路中的模块之一。所有的线圈都有电感。电感是抵抗流过线圈电流的任何变化的性质。电感用字母L表示，其单位是亨利。图1.3表示一个电感器。图1.3电感器的电路符号当电流和电压的参考方向关联时，有(1.4)这里v的单位是伏特，L的单位是亨利，i的单位是安培，t的单位是秒。由公式（1.4）显示电感器两端电压与电感器中电流随时间的

4、变化率成正比。在此，我们可以得到两条重要的结论：第一，如果电流是常数，理想电感器的端电压为0，这样电感器在恒量或直流中可以当作短路；第二，在电感器中电流不能瞬时变化，也就是说，在0时间内电流不能以有限量改变。电感器和电容器一样，存储供给它的能量，但是它是以磁场的形式而不是以电场的形式存储能量。习题答案I．441.two-terminalelement二端口元件2.associatedreferencedirection关联参考方向3.Ohm’sLaw欧姆定律4.electricfield电场5.displacementcurrent转移电流6.shortcircuit短路

5、7.magneticfield磁场8.conductioncurrent传导电流44II.441.capacitance2.capacitor3.resistance4.resistor5.Inductance6.Inductor44III.在此，我们可以得到两条重要的结论：第一，如果电流是常数，理想电感器的端电压为0，这样电感器在恒量或直流中可以当作短路；第二，在电感器中电流不能瞬时变化，也就是说，在0时间内电流不能以有限量改变。44C．课内阅读译文理想的基本电路元件和基尔霍夫定律理想的基本电路元件理想的基本电路元件有三个特征：（1）它只有两个端口，这两个端口是和其他电

6、路元件连接的端点；（2）在数学上它以电流或电压的方式被描述；（3）它不能再细分为其他的元件。我们使用单词“理想的”意味着基本电路元件不能作为一个可实现的物理元件而存在。我们使用“基本的”意味着电路元件不能被进一步简化或者被细分成其他的元件。这样，基本电路元件组成了构建电路模型的模块，但是它们自己不能用其他的元件形式来模拟了。有五种理想的基本电路元件：电压源、电流源、电阻器、电感器和电容器。基尔霍夫定律任意一个元件中，当两端电压和电流被确定时，就说电路被解开了。欧姆定律是求解电路的一个重要等式。在简单的电路结构中，欧姆定律能求解任意一个元件的电压和电流。然而，对于较复杂的电

7、路连接，我们需要使用两个更重要的代数关系式来求解所有的电压和电流，这就是著名的基尔霍夫定律。有基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。基尔霍夫电流定律可表述为：在一个电路中，在任意节点，所有电流的代数和等于零。为了使用基尔霍夫电流定律，必须对节点的电流，指定一个同参考方向相符的代数符号。定义某节点的流出电流为正，则流入电流为负，同样如果定义某节点的流出电流为负，则流入电流为正。我们在阐述基尔霍夫电压定律以前，必须定义闭合路径或环路。从任意选择的节点开始，沿着电路的闭合路径（走），经过所选择（路径上）的基本电路元件，返回到起始节点，