第一章_电路的基本概念﹝5﹞.ppt

电路与电子技术 绪论 例题：指出下列各元件是发出还是吸收功率。 §1-3常用元件介绍 说明： 例题 三、电感元件 例题 §1-4电源 二、电流源 例题1、求图示电路中的U1和U2。 三、受控源 §1-5基尔霍夫定律 例题： 1、实际电感： 磁通ΦL：线圈通以电流i 后就会产生磁通Φ。 单位：韦伯，1韦伯=1特斯拉·米2磁通链ΨL： ΨL=N · ΦL =L · i  L的单位：亨利（H），毫亨（mH）， 1H = 1000 mH L为电感系数,表征电感线圈储存能量的能力。 2、理想电感：无电阻、无漏磁损耗，只有一个电感量参数L的电感。 元件特性：电路物理量磁通链ΨL与电流i呈线性关系。 ΨL =Li ΦL和ΨL的方向与i的方向符合右手螺旋法则。 根据电磁定律，有 （1）电感两端的电压和电流的变化率成正比，而与t时刻电流的大小无关，当电流发生巨变时，电压很大，当电流不随时间变化时，电压为零。故电感在直流情况下其两端电压为0，相当于短路，即电感具有通低频,阻高频,通直流阻交流的作用。 （2)电感电流不但与t时刻的电流有关，还与t0时刻的电流有关有关，即电感是记忆元件。 ３ 、伏安特性：（取关联参考方向） ４、电感的功率和储能 电感储存的磁场能量： 在微小时间段△t 这是在0~t时段内电感吸收（即储存）的能量。若t=0时刻电感电流为0，则 t 时刻电感储存的能量即为： 焦耳（J） 说明：电感是储能元件，某时刻电感中储存的磁场能只与该时刻电感的电流有关，而与电流的建立过程无关。同时释放出的能量不会大于储存的能量，故为无源元件。 电感流过的电流波形如图所示，试画出相应的电压波形。 解：分段求解 例题：已知 L=0.5H, i(0)=0,u 的波形如下图所示，试画出i 的波形。 解： 若：0≤ t1, u(t)= { 若：1≤ t2, 若：2≤ t3, 若：k-1≤ tk, 电压 u 的变化波形如图1－15： 1.电容串联 四 、电容电感的串并联 2.电容并联 4.电感并联 3.电感串联 一、电压源 1、理想电压源：两端电压保持特定电压us，而与流过的电流大小、方向以及外电路负载均无关的电路二端元件，内阻为0。 表示符号为： us可以是直流电源，可以是正弦电源，也可以是方波、三角波、阶梯波等任意波形信号电源。 注：符号字母的意义： 字母大写：表示直流——不随时间而正负交替，且幅值固定的量。或交流信号的有效值。 字母小写：表示（交流）瞬时值——方向和幅值均可能随时间而变化的量。 有时在不知是直流还是交流，或信号可以是直流也可以是交流信号时,也用小写表示。因为交流包含直流。 2、特点： ①端电压≡us，与电流无关；②端电流取决于外电路。 3、实际电压源 比如干电池，当电池不足时，内阻Rs就变大，使得端电压降低。 4、电路中的两种情况 开路： 此时,i≡0， 开路电压 uoc=us 短路： 此时端电压 u≡0， 短路电流 说明:(1)us 为给定电压源函数，等于恒定值时为直流电压源； （2）电压与流过的电流无关； （3）电压源可以发出能量，也可以吸收能量 （4）一般情况下，电压源是不允许短路的 1、理想电流源：端口电流总保持规定值is，而与端口电压及外电路性质无关的二端元件，内电导为0，或内阻为∞。 表示符号： 2、特点 ①端电流始终保持规定值；②端电压取决于外电路。 3、实际电流源 实际电流源的内电导不为0，或Rs≠∞，如下图: 由于电流源的内阻Rs一般都很大，因此电流源一般不允许开路。 4、电路中的两种情况 短路： 端电流 i = is。端电压为0。 端电流为0，端电压 u = is Rs，很大。 开路： U1=2VU2=－3V 例题2、求图示电路中的 uL 和 ic2。 已知： 解： 1、受控源的概念 在一定的条件下，I c和I b之间总满足：I c= βI b 。 若在集电极接入合适的负载电阻R，则相对于R来说，左端的电路就相当于一个电流源。此电流源无法用独立源来描述，它受I b控制。 即受控源也称为“非独立电源”，即电源的电压电流为非给定量，而是受电路中其他电压或电流的控制。 2、受控源的分类 控制量可为：电压（Voltage） 电流（Current）受控源可为：电压源（ Voltage source） 电流源（ Current source）于是，可组合成四种受控源： 电流控的电压源，简写为 CCVSCurrent controlled voltage source.