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正文內(nèi)容

[工學(xué)]電路分析第1章(編輯修改稿)

2025-02-15 08:59 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 – i u 例 : U = 5V, I = 1A P= UI = 5 (1) = 5 W 功 率 的 計 算 1. u、 i取關(guān)聯(lián)參考方向時, p = u i 0 表示 吸收 功率 2. u、 i取非關(guān)聯(lián)參考方向 , p = u i 0 表示 發(fā)出 功率 例 : U = 5V, I = 1A P= UI = 5 (1) =5 W P 0 , 說明元件 實(shí)際吸收功率 5W。 若 P0,說明元件 確實(shí) 發(fā)出功率。 24 仔細(xì)讀懂下面例題 例: 右下圖電路,若已知元件功率為 - 20W,電壓U=5V,求電流 I。 + U I 元 件 解: 由圖可知 UI為關(guān)聯(lián)參考方向,因此 : I = P U = - 20 5 = - 4A 例: 右下圖電路,若已知元件中電流為 I=- 100A,電壓 U=10V,求電功率 P,并說明元件是電源還是負(fù)載。 + U I 元 件 解: 由圖可知 UI為非關(guān)聯(lián)參考方向,因此 : P = UI = 10 (100) = 1000W 發(fā)出的功率為 負(fù)值 ,說明元件是 負(fù)載 。 25 電路原理主要針對由 理想電路元件 構(gòu)成的 集總參數(shù)電路 進(jìn)行分析和計算, 其中的電磁現(xiàn)象可以用數(shù)學(xué)方式來精確地分析和計算。 集總參數(shù)電路元件: 元件發(fā)生的電磁過程都集中在元件內(nèi)部進(jìn)行,其次要因素可以忽略的 理想電路元件 ;任何時刻從元件兩端 流入 和 流出 的 電流相等 且元件端 電壓值確定 。 電路元件 電阻元件 26 理想電路元件分有 有源 和 無源 兩大類 R C + US – 電阻元件 只具 耗能的電特性 電容元件 只具有 儲存電能 的電特性 理想電壓源 輸出電壓恒定 , 輸出電流由它和負(fù)載共同決定 理想電流源 輸出電流恒定 , 兩端電壓由它和負(fù)載共同決定 L 無源 二端元件 有源 二端元件 電感元件只具有 儲存磁能 的電特性 IS 27 電阻元件 電阻有 線性電阻 和 非線性電阻 之分。 線性電阻元件的電壓、電流關(guān)系符合 歐姆定律 , 即: u=Ri 電阻的單位為歐姆( Ω), 1MΩ=103KΩ=106Ω 電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo)(其單位為:西門子 S) 電阻產(chǎn)品實(shí)物圖 R 電阻元件圖符號 R iu + _ 28 歐姆定律是德國物理學(xué)家喬治 歐姆 ( 1787年 —1854年) 在 1826年發(fā)現(xiàn)的, 是我們分析電路的主要的理論依據(jù)。 1) U=RI為關(guān)聯(lián)方向得出的: 2) U= RI為非關(guān)聯(lián)方向: 使用時應(yīng)注意: U + I R U + I R 29 I( A) U( V) 0 電阻元件的電壓、電流關(guān)系反映電阻的特性,稱為 伏安特性。 線性電阻 的伏安特性 為一條通過原點(diǎn)的直線(即 線性關(guān)系 )。 開路 : 不管 u為何值, i恒等于零。相當(dāng)于 R=∞。 短路: 不管 i為何值, u恒等于零。相當(dāng)于 R=0。 非線性電阻 的伏安特性不是 一條通過原點(diǎn)的直線,一般為曲線。 30 0dd 00 ??? ?? tRituiW t 2t電阻的電能 電阻元件通過電流就會發(fā)熱,消耗的能量 全部轉(zhuǎn)換為熱能 : RiRuui 22p ???當(dāng) u、 i取關(guān)聯(lián)參考方向時,電阻消耗的功率為 : 31 電壓源和電流源 電源有兩種電路模型。用電壓形式表示 的 稱為 電壓源 ,用電流形式表示的稱為 電流源 。 一、 理想電壓源 2. 特點(diǎn): 能獨(dú)立向外電路提供 給定電壓 的二端元件。 輸出電壓( 端電壓 )由自身確定,不受外電路影響;電流大小 由電壓源和外電路共同決定。 電路符號: uS 1. 定義及圖形符號: 其端電壓為: u(t) = us(t) 直流電壓源(恒壓源): US US 32 : 平行于電流軸的直線。 u i 0 US 恒壓源的伏安特性: 對于 非恒壓源 ,當(dāng) us(t)隨時間變化時,平行于電流軸的直線位置也相應(yīng)改變。 正弦電壓源 : )s i n ( ωtU( t )u ms ???Um稱為 正弦電壓的 最大值 33 開路 : i=0 uS + _ RL + _ u=uS i=∞ US + _ RL 短路 + _ u=0 理想電壓源 不允許短路! : + us i 發(fā)出的功率為: p = us(t)i(t) 34 二、 理想電流源 電路符號 : 1. 定義及圖形符號: 能獨(dú)立向外電路提供 給定電流 的二端元件。 2. 特點(diǎn): 輸出電流由自身確定,不受外電路影響; 而 端電壓大小 由電流源和外電路共同決定。 iS u 其輸出電流為: i(t) = is(t) 35 : 平行于電壓軸的直線。 u i 0 IS 恒流源的伏安特性: 對于 非恒流源 ,當(dāng) is(t)隨時間變化時,平行于電壓軸的直線位置也相應(yīng)改變。
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