电路理论 教学课件 作者 孙亲锡 第2章.ppt

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1、2.1电阻器2.2电容器和电感器2.5集成电路运算放大器2.4受控电源第二章电路元件及电路等效变换2.3独立电源1.2-1电阻元件电阻元件的电路符号如图2-1-1（a）所示若其电压和电流是关联参考方向，则一、电阻元件线性电阻的伏安关系（VoltageCurrentRelationship简称VCR）如图2-1-1（b）所示。图2-1-1电阻电路符号和VCR曲线图1.线性电阻满足欧姆定律当电阻上电流和电压为非关联方向：电阻的单位是欧姆（）当电压和电流为关联参考方向时，电阻消耗的功率：2-1电阻元件与独立源1.从能量关系上看

2、，电阻是将吸收的电能转换为热能消耗掉的一种耗能元件。并且，电阻元件是一种无源元件和无记忆元件。电阻还可以用电导表示，电导的符号为G，其定义为：(2-1-2)电导值也是正的常量，电导的单位为西门子（）2-1电阻元件与独立源1.短路开路由欧姆定律可知，当时，u=0，电阻两端处于短路状态。时，i=0，电阻两端处于开路状态。电路的开路和短路它们的VCR曲线如图2-1-3所示。图2-1-3短路与开路的VCR特性曲线2-1电阻元件与独立源1.理想电压源简称电压源，是一种端电压总能保持确定值的二端元件，是发电机、蓄电池、干电池等实际电

3、源的理想模型。电压源的电路符号如图2-1-4（a）所示。1.电压源图2-1-4理想电压源电路模型和VCR特性曲线2-1电阻元件与独立源0ui(a)(b)usus二、独立电源1.1）端电压为确定的值且与流过的电流无关,VCR曲线如图2-1-4(b)所示。直流电压源的电压是常数。电压源有如下特点：2）流过电压源的电流是任意的，就是说流过电压源的电流由与它相连的外电路决定。3）电压源不能短路，因为短路时电流为无穷大，这是不允许的。2-1电阻元件与独立源1.2-1电阻元件与独立源1.例2-1-1一个单回路电路如图2-5所示，已知

4、求回路电流及电压图2-1-5例题2-1-1图2-1电阻元件与独立源1.解：设回路电流的参考方向和各电阻的电压参考极性如图2-1-5所示，根据KVL可得：由欧姆定律有将式（2-4）代入（2-3）得（2-1-3）（2-1-4）2-1电阻元件与独立源1.(i为正值说明实际方向与参考方向一致）根据上图所标极性，沿右半回路计算若沿左边路径计算，结果也一样，这说明电压与计算路径无关。为正值，说明a点电位高于b点电位2-1电阻元件与独立源1.例2-1-2电路中某段含源支路如图2-1-6所示求电流已知图2-1-6例题2-1-2图2-1电

5、阻元件与独立源1.图2-1-7解：先标注各电阻上电压的参考极性，如图2-1-7所示，列写KVL方程为：2-1电阻元件与独立源1.图2-1-8若对电阻上电压的参考极性换一种设法，如图2-1-8所示则有：两次计算结果相同。说明参考极性是可以随意设定的，但无论怎样设定，并不影响最终结果。2-1电阻元件与独立源1.图2-1-9理想电流源电路模型和VCR特性曲线图理想电流源简称电流源，是能输出恒定电流值或电流是一定时间函数的二端元件，是光电池和某些电子电路实现的实际电流源的理想模型。电流源的符号和VCR曲线如图2-1-9(a),(

6、b)所示。2.电流源2-1电阻元件与独立源1.2）电流源的端电压是任意的，或者说由与它相连的外部电路决定。3）电流源两端不能开路，因为开路时电流源端电压为无穷大，这不允许。电流源的特性：1）电流源的输出电流与端电压无关。即电流源的电流值不受外电路影响。2-1电阻元件与独立源VCR：开路电压：短路电流：2-1电阻元件与独立源1.图2-1-10例2-1-3图例2-1-3计算图2-1-10电路中电阻两端电压，电流源的端电压及电流源和电压源吸收的功率。2-1电阻元件与独立源1.解：R与电流源串联，其电流即为电流源的电流再由KVL

7、得：电压源吸收的功率为：电流源吸收的功率为：功率为负，说明电流源供出功率。功率为正，说明电压源吸收功率。2-1电阻元件与独立源1.通过上面例题可以看到，在电路中，独立源的功率可正可负，独立源吸收功率；则独立源供出功率。2-1电阻元件与独立源1.2-2等效二端网络所谓二端网络，是指网络只有两个端钮与外电路相联接。等效的概念：设有两个二端网络，如图2-2-1所示，若两个网络对外表现出的电流和电压的伏安关系完全相同，则两个二端网络是等效的。图2-2-1等效概念示意图1.注意：等效概念是对外部电路而言，即对外等效，也就是说，对于

8、任一外电路M，这两个不同的二端网络具有完全相同的作用。2.2电容元件和电感元件电容元件1.电容元件电容元件是各种实际电容器的理想化模型，其符号如图3-3-1(a)所示。电容构成原理图5.1电容的基本构成电容的电路符号电解电容器瓷质电容器聚丙烯膜电容器图5.3a固定电容器实际电容器示例一般电容可变电容电解电容电容元件管