电压源和电流源教案2.pptVIP

第1章 电路和电路元件 1.3 电动势、电位、电压、电功率 1.4 电压源和电流源 * 电路和电路元件 §1-3、电动势、电位、电压、电功率 一、电动势： 1、概念： 在电源内部，电源力F0把单位正电荷从电源负极b沿某一路径l推移到正极a所做的功，称为电动势。即： 2、电动势的方向： 电动势的方向规定为由负极指向正极的方向，也即由低电位端指向高电位端（或电位升高的方向）。在直流电路中，电源的正、负极是已知的，所以电动势的方向不必假设。但在交流电路中，电源电动势的实际方向是随时间作周期性变化，所以电源上所标电动势的方向也是参考方向。在图中可用箭头表示，也可用“+”和“-”表示。 因为正电荷在电源内部被电源力从负极搬到正极而获得了电位能，可以对外做功，所以电源供给电能（输出功率）时，真实电流方向是从电源正极流出，负极流入，即在电源内部电流真实方向与电动势方向一致。 如果电流在电源内部的真实方向与电动势方向相反，电流从电源的正极流入，负极流出，此时的电源是吸取电能（输入功率），处于负载状态。如蓄电池充电时就属于这种情况。 举例： 如图所示电路，其中E1是电源而R和E2同属于负载。 电动势的单位是伏特（V）。 二、电位： 1、概念： 单位正电荷在电场中某点a所具有的电力位能，称为该点的电位Va。 2、电位的相对性和单值性：应注意电位值是相对的，电位的高低是对某一个参考点而言的，某电路的参考点可以是接地点，也可以是许多元件汇集的公共点，或者是为了计算方便而在电路中选择的某一点。参考点的电位为零，其它各点通过与该参考点比较，可定出各自的电位数值，而且在同一电路中，取不同的参考点，各电位就有不同的数值，所以没有参考点的电位数值是没有意义的。但若选定了一个参考点后，电路中某点电位就只有一个固定的数值，这就是电位的相对性和单值性。 举例：如图a)、b)所示的电路中，E=6V。 a)电路中以A点为参考点有： A点电位VA=0 B点电位VB=-6V。 b)电路中以B点为参考点有： B点电位VB=0 A点电位VA=6V。 3、电位的单位：是伏特（V）。 三、电压（电位差）： 1、概念： 电路中某两点之间电压的数值等于这两点之间的电位之差。 电路中两点间的电压数值与参考点的选择无关，也与电路路径的选择无关。 举例：上例中，不论所选的参考点是A还是B点， UAB=UA-UB=6V 2、电压的方向： 电压的方向规定为由高电位端指向低电位端，即电位降低的方向。和电流一样，在实际分析计算电路时因不能事先判断某两电位的高低，所以电压也应假定一个方向作为它的参考方向，常用下列三种方法之一表示： （1）、用“+”、“-”符号表示所假定的高电位端和低电位端； （2）、用箭头指向表示电位下降的方向； （3）、用双下标字母表示。例如Uab表示a点为假定的高电位点，b点为假定的低电位点。 3、电压与电动势的区别： 它们的不同之处是做功的力不同，电压是电场力做功，电动势是电源力做功。 相同点是它们的单位都是伏特，都表示移动单位正电荷所做的功。 四、电能和电功率： 1、电能： 电荷在流动过程中所放出的电能，是以电压和电荷的乘积表示： W=Uit 单位为焦（J），也常用“千瓦.时”（KW.h，即“度”）。 2、电功率： P=W/t=UI 单位为瓦（W）。 §1-4、电压源和电流源 一、理想电压源和理想电流源： 1、理想电压源： 理想电压源也称为恒压源，它的电路符号如图所示。 理想电压源有如下特点： （1）、电源的端电压恒定，流过它的电流大小是由电压源本身及与它相连的外电路共同决定的。 （2）、对外电路来说，与理想电压源并联的元件（电阻或电流源），并不影响理想电压源对外电路的作用（指外电路提供的端电压、电流及功率），它们