大學(xué)計算機電子電路技術(shù)-電子與模擬電子部分(西安電子(編輯修改稿)
2025-03-17 17:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 聯(lián)，已知電阻上電壓 u(t) = 4cost (V)，求其上電流 i(t)和消耗的功率 p(t)。 解： 因電阻上電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)，由 OL得其上電流 i(t) = u(t) /R = 4cost/2 = 2cost (A) 消耗的功率 p(t) = R i2(t) = 8 cos2t (W)。 例 2 已知 R=5KΩ， U=﹣ 10V,求電路中流過的電流和電阻的吸收功率。 解 ： 因電阻上電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)，由 OL得其上電流 為 I=﹣ U/R=﹣ (﹣ 10)/5 103=2mA 電阻吸收的功率 P= ﹣ UI= ﹣ (﹣ 10) 2 103W =20mW 電阻（ resistor）元件 u i R 電源元件 下一頁 前一頁 第 126 頁 返回本章目錄 電源是有源的電路元件，它是各種電能量（電功率）產(chǎn)生器的理想化模型。 電源 獨立電源 非獨立電源，常稱為 受控源 (Controlled Source) 獨立電壓源，簡稱 電壓源 (Voltage Source) 獨立電流源，簡稱 電流源 (Current Source) 電源元件 下一頁 前一頁 第 127 頁 返回本章目錄 電壓源定義 若一個二端元件接到任何電路后，該元件兩端電壓總能保持給定的時間函數(shù) uS(t)，與通過它的電流大小無關(guān)，則此二端元件稱為電壓源。 R = 6 Ω， u = 6V， i =1 A R = 3Ω， u = 6V， i = 2A R = 0Ω， u = 6V， i = ∞ u(t) = uS(t)， 任何 t i(t)任意 電源元件 下一頁 前一頁 第 128 頁 返回本章目錄 電壓源的性質(zhì) 從定義可看出它有兩個基本性質(zhì) : ① 其端電壓是定值或是一定的時間函數(shù)，與流過 的電流無關(guān)，當(dāng) uS = 0，電壓源相當(dāng)于短路。 ②電壓源的電壓是由它本身決定的，流過它的電 流則是任意的，由電壓源與外電路共同決定。 需注意的問題 ① 理想電壓源在現(xiàn)實中是不存在的； ② 實際電壓源不能隨意短路。 ③對電壓源電流、電壓參考方向一般設(shè)為非關(guān)聯(lián)方向，但因為電流有正有負，故理想電壓源可能產(chǎn)生功率，也可能從外電路吸收功率。 電源元件 下一頁 前一頁 第 129 頁 返回本章目錄 電流源定義 若一個二端元件接到任何電路后，該元件上的電 流總能保持給定的時間函數(shù) iS(t)，與其兩端的電壓的 大小無關(guān)，則此二端元件稱為電流源。 i(t) = iS(t)，任何 t u(t)任意 R = 0Ω， i = 2A， u = 0 V R = 3Ω， i = 2A， u = 6 V R = 6Ω， i = 2A， u = 12 V 電源元件 下一頁 前一頁 第 130 頁 返回本章目錄 電流源的性質(zhì) 從定義可看出它有兩個基本性質(zhì) : ① 其上電流是定值或是一定的時間函數(shù)，與它兩端 的電壓無關(guān)。當(dāng) iS = 0，電流源相當(dāng)于開路。 ②電流源的電流是由它本身決定的，其上的電 壓則是任意的，由電流源與外電路共同決定。 需注意的問題 ① 理想電流源在現(xiàn)實中是不存在的； ②實際電流源不能隨意開路。 例 ?? 5R+ _ i + _ Ru+ _ 10V 5V 計算圖示電路各元件的功率 。 解 Vu R 5)510( ???ARui R 155 ???WRiP R 5152 ????WiuP SV 1011010 ???????WiuP SV 5155 ????發(fā)出 吸收 吸收 滿足 ： P（發(fā)）＝ P（吸） 電源元件 下一頁 前一頁 第 131 頁 返回本章目錄 例 計算圖示電路各元件的功率。 解 AiiS 2????Vu 5?WuiP SA 10522 ???????WiuP SV 10)2(55 ???????發(fā)出 吸收 滿足 ： P（發(fā)）＝ P（吸） 電源元件 下一頁 前一頁 第 132 頁 返回本章目錄 + _ u + _ 2A 5V i 基爾霍夫定律 下一頁 前一頁 第 133 頁 返回本章目錄 1847年， 基爾霍夫 () 提出兩個定律：基爾霍夫電流定律 (Kirchhoff’s Current Law,簡記 KCL)和基爾霍夫電壓定律 (Kirchhoff’s Voltage Law,簡記 KVL)。它只與電路的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與構(gòu)成電路的元件性質(zhì)無關(guān)。 一、電路圖的相關(guān)術(shù)語 支路： ① 每個電路元件可稱為一條支路； ②每個電路的分支也可稱為一條支路。 節(jié)點（結(jié)點）： 支路的連接點。 回路： 由支路組成的任何一個閉合路徑。 注： 由于 a點與 a’點是用理想導(dǎo)線相連，從電氣角度看，它們是同一節(jié)點，可以合并為一點。 b點與 b’點也一樣。則圖中只有 4條支路， 2個節(jié)點 (a和 b) 。 網(wǎng)孔： 對平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。 基爾霍夫定律（ KCL） 下一頁 前一頁 第 134 頁 返回本章目錄 一、基爾霍夫電流定律 KCL KCL內(nèi)容 KCL描述了電路中與節(jié)點相連各支路電流之間的相互關(guān)系，它是電荷守恒在集中參數(shù)電路中的體現(xiàn)。 對于集中參數(shù)電路中的任一節(jié)點，在任一時刻，流入該節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和。 例 ：對右圖所示電路 a節(jié)點，利用 KCL得 KCL方程為： i2 + i3 = i1+ i4 或 流入 節(jié)點 a 電流的代數(shù)和為零，即： i1+ i2+ i3 i4= 0 或 流出 節(jié)點 a 電流的代數(shù)和為零即： i1 i2 i3 + i4= 0 下一頁 前一頁 第 135 頁 返回本章目錄 舉例 例 1 如圖電路，已知 i2=1A，試求 電流 i電壓 u、電阻 R和兩電源 產(chǎn)生的功率。 解：由 KCL i1 = iS – i2 = 1A 故電壓 u = 3 i1 + uS =3+5 = 8(V) 電阻 R = u / i2 = 8/1 = 8Ω iS產(chǎn)生的功率 P1 = u
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