电压电流为关联参考方向.PPT
电压、电流关系(VCR)： 1、端电流为恒定值(直流电压源)或固定的时间函数(交流电压源)，与所接外电路无关； 2、电流源两端的电压则随外电路的不同而变化。 伏安特性曲线： 伏安特性是一条平行于电压轴的直线。 u i * * 2、电路元件的物理参数； 4、电路元件的能量特征。 重点： 第2讲 电路基本元件介绍 3、电路元件的电压电流关系(VCR)； 1、电路元件的电磁特性； 1.3 电阻元件 一、电磁特性 对电流呈现阻碍作用，消耗电能。 二、线性电阻元件 定义 电压和电流有确定的对应关系，可以用u-i平面上的一条关系曲线(即伏安曲线)表示，且伏安关系是一条通过原点的直线的元件。 电路符号： u i + － R 电压电流关系(VCR)： 电压与电流成正比。此即欧姆定律。 u、i 取关联参考方向 u、i 取非关联参考方向 伏安特性： 通过原点的一条直线。 说明： u i 如果电阻的伏安关系不是一条直线，则称为非线性电阻，半导体二极管就是一个非线性电阻器件，当电压、电流为关联方向时，其关系可用下式表示 开路和短路： 当一个二端元件(或电路)的端电压不论为何值时，流过它的电流恒为零值，就把它称为开路。开路的伏安特性在u-i平面上与电压轴重合，它相当于R= ∞或G = 0。 当流过一个二端元件(或电路)的电流不论为何值时，它的端电压恒为零值，就把它称为短路。短路的伏安特性在u-i平面上与电流轴重合，它相当于R= 0或G = ∞。 功率： 电阻的功率恒为正值，说明电阻是耗能元件。 能量： 1.4 电感元件 一、电磁特性 当电流通过线圈时，将产生磁通，是一种储存磁场能量的部件。 二、线性电感元件 如果在任何时刻，通过电感元件的电流i与其磁链?成正比，?-i 特性是过原点的直线，这样的元件称为线性电感元件。 电路符号： + － u (t) i L 电压电流关系(VCR)： u、i 取关联参考方向 u、i 取非关联参考方向 VCR表明： 1、电感元件的电压、电流是微分关系，即感应电压与该时刻电流的变化率成正比。 2、倘若电流不变化，即在直流电路中，则电压u = 0，电感相当于短路。 3、实际电路中电感的电压 u为有限值，则电感电流 i 不能跃变，必定是时间的连续函数。 VCR的另一种形式： 表明： 1、电感是一种记忆元件； 2、电感电流具有连续性。 储能： 表明： 某时刻电感的储能取决于该时刻电感的电流值，与电感的电压值无关。反映了电感的储能不能发生跃变。 1.5 电容元件 一、电磁特性 在外电源作用下，两极板上分别带上等量异号电荷，撤去电源，板上电荷仍可长久地集聚下去，能够储存电场能量。 二、线性电容元件 任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电压 u 成正比，q - u 特性是过原点的直线。这种电容元件称为线性电容。 电路符号： 电压电流关系(VCR)： u、i 取关联参考方向 u、i 取非关联参考方向 C ＋ － u VCR表明： 1、电容元件上电压与电流也是微分关系，电流与该时刻电压的变化率成正比。 2、如果电压不变化，即加上直流电压，则i = 0，电容相当于开路。 3、实际电路中通过电容的电流 i 为有限值，则电容电压u必定是时间的连续函数。 VCR的另一种形式： 表明： 1、电容是一种记忆元件； 2、电容电压具有连续性。 储能： 表明： 某时刻电容的储能取决于该时刻电容的电压值，与电容的电流值无关。反映了电容的储能不能发生跃变。 【例2-1】 ＋ － C 0.5F i 电路如下图所示，求电流i、功率P (t)和储能W (t)。 解： uS (t)的函数表示式为: 2 1 t /s 2 0 uS/V 解得电流为： 2 1 t /s 1 i /A -1 2 1 t /s 2 0 p/W -2 2 1 t /s 1 0 WC /J 若已知电流求电容电压，有 2 1 t /s 1 i /A -1 1.6 电源 一、电压源 1、理想电压源 电路符号 i + － 实际电压源的理性化模型。它忽略了实际电压源的内阻。 电压、电流关系(VCR)： 1、端电压为恒定值(直流电压源)或固定的时间函数(交流电压源)，与所接外电路无关； 2、通过电压源的电流则随外电路的不同而变化。 伏安特性曲线： 伏安特性是一条平行于电流轴的直线。 u i 功率： 1、电压、电流为关联参考方向 + _ i u + _ 电场力做功 ， 电源吸收功率。充当负载。 1、电压、电流为非关联参考方向 + _ i u + _ 电流(正电荷 )由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功，电源发出功率。起电源作用