第2讲 电压电流约束关系ppt课件.ppt

《第2讲 电压电流约束关系ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电路分析基础主讲人：孙兆荣航空自动化学院航空电气系第二讲第一章集总参数电路中电压、电流的约束关系基本概念和基本变量；集总参数电路基本定律----基尔霍夫定律；定义四种常用的电路元件：电阻元件、电压源、电流源和受控源；电压和电流必须满足的两类约束支路分析重点：(1)电路元件；(2)电流、电压的参考方向与关联；(3)电路基本定律：KCL、KVL、VCR；2021/9/92上节内容回顾1、电路中的常用变量；2、参考方向概念；3、基尔霍夫电流定律和电压定律p吸=ui(i,u关联）p吸=-ui(i,u非关联）2021/9/93例1求电流i解例2解求电压

2、u2021/9/94++--4V5Vi=?3++--4V5V1A+-u=?3例3求电流i例4求电压u解解要求能熟练求解含源支路的电压和电流。2021/9/95本次课教学要求1、理解电阻元件的伏安特性；2、熟练掌握欧姆定律；3、理解独立电压源、电流源的特性，掌握其电路的计算；4、掌握受控电源的概念，初步掌握含受控电源电路的计算。重点1、电阻元件的伏安特性，欧姆定律；2、独立电源电路的分析计算；3、受控电源的概念。2021/9/96§1.4电阻元件电阻是电路中阻碍电流流动和表示能量损耗大小的参数。电阻元件是用来模拟电能损耗或电能转换为热能等其

3、他形式能量的理想元件。电阻元件习惯上也简称为电阻。一、定义：2021/9/97i/Au/V0i/Au/V0线性电阻非线性电阻若一个二端元件在任一时刻其端电压u和流经的电流i二者之间的关系，可由u-i平面上的一条曲线来确定，则此二端元件称为二端电阻元件。该曲线称为电阻的伏安特性曲线，它反映了电阻的电压与电流的关系（VoltageCurrentRelation，简称VCR）。2021/9/98电阻的VCR—伏安关系(欧姆定律)关联参考方向下：非关联参考方向下：u–Rii–GuRui+—Rui-+2021/9/99如电阻上的电压与电流参考方向非

4、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。欧姆定律只适用于线性电阻(R为常数）；公式和参考方向必须配套使用！注意2021/9/910常用的各种二端电阻器件电阻器晶体二极管2021/9/911从元件参数是否随时间变换的意义电阻可分为：时不变电阻：（定常电阻）伏安关系为u-i平面过坐标原点的一条直(曲)线。时变电阻：伏安关系为u-i平面过坐标原点的一族直(曲)线。2021/9/912三、线性时不变电阻：1.伏安关系为u-i平面过坐标原点一条直线，斜率为R。2.端电压与通过的电流成正比即：u=Ri或U=RI注意：电流、电压为关联参

5、考方向；3.具有双向性:伏安特性对原点对称；4.耗能元件：p=ui=Ri2=u2/R>05.无记忆元件：u(t)=Ri(t)R单位：(欧姆)特点：电导：表征电阻元件的另一参数。2021/9/913线性电阻的开路和短路——特殊情况(b)短路的电压电流关系曲线。(a)开路的电压电流关系曲线。2021/9/914§1-5电压源电源：电路中提供能量的器件或装置。电压源和电流源：各种实际电源的电路模型（理想元件）。电路元件分类：{无源元件：w(t)>0有源元件：w(t)<0从能量特性方面可分2021/9/915常用的干电池和可充电电池实际电源2021

6、/9/916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2021/9/917一、电压源定义：能独立向外电路提供恒定电压的二端元件。二、符号表示:+us-三、伏安关系：平行于i轴的一条直线。usi(A)u(V)0Ri+u-2021/9/918四、特点：恒压不恒流2.电流i由u和外电路共同确定；1.端电压u恒定与i无关；R()251020i(A)5210.5u(v)10101010五、电压源的发出功率：p=ui既可发出功率，也可吸收功率。3.电压源是一种理想化的电路元件，实际中并不存在。2021/9/9

7、19us2+us1+例1:电路如图所示：已知uS1=12V,uS2=6V,R1=0.2,R2=0.1,R3=1.4,R4=2.3。求电流i和电压uab。R1iu1+R2R3R4u2+u4+u3+ab解题依据：基尔霍夫定律和电阻元件的VCR。解：设电流参考方向如图中所示，则各电阻上电压标注如图。2021/9/920由KVL可得：沿右边路径求电压uab:也可由左边路径求电压uab：2021/9/921例2:2021/9/922六.理想电压源的开路与短路uS+_iu+_R(1)开路：R，i=0，u=uS。(2)短路：R=0，i，理想

8、电源出现病态，因此理想电压源不允许短路。*实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。2021/9/923七、电压源的串联和并联uS11-+