【正文】 體室制作 電流和電壓的參考方向可任意假定，而且二者是相互獨立的。否則，稱 u與 i對 A是非關聯(lián)的 。在沒有標參考極性的情況下，電壓的正、負無意義。 電壓的參考極性可任意指定，一般用 “ +”、“ ”號在電路圖中標出，有時也用雙下標表示，如uab表示 a端為 “ +”極， b端為 “ ”極。 電路變量 下一頁 前一頁 第 120 頁 返回本章目錄 電壓說明 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 功率與電壓 u、電流 i的關系 單位時間電場力所做的功稱為電功率，即： ? ? ? ?dt tdwtp ? 簡稱功率，單位是 瓦 [特 ]（ W） 。 當電路 N的 u和 i非 關聯(lián)（如圖 b） ，則 N產(chǎn)生功率的公式為 由此容易得出，當電路 N的 u和 i關聯(lián)（如圖 a），N產(chǎn)生功率的公式為 P產(chǎn) (t) = u(t) i(t) p產(chǎn) (t) = u(t) i(t) 電路變量 下一頁 前一頁 第 122 頁 返回本章目錄 功率的計算 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 對于一個二端元件（或電路），如果w(t)≥0 ，則稱該元件（或電路）是無源的或是耗能元件（或電路） 。我們便在這些單位前加上國際單位制（ SI）詞頭用以表示這些單位被一個以 10為底的正次冪或負次冪相乘后所得的 SI單位的倍數(shù)單位。它只與電路的結(jié)構(gòu)有關，而與構(gòu)成電路的元件性質(zhì)無關。 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。 回路： 由支路組成的任何一個閉合路徑。b b39。 b點與 b’點也一樣。 下一頁 前一頁 第 125 頁 返回本章目錄 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 KCL描述了電路中與節(jié)點相連各支路電流之間的相互關系，它是電荷守恒在集中參數(shù)電路中的體現(xiàn)。 基氏定律 1234i 1ai 2i 3i 4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 126 頁 返回本章目錄 KCL內(nèi)容 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 ① 不僅適用于節(jié)點，而且適用于任何一個封閉曲面。 下一頁 前一頁 第 127 頁 返回本章目錄 對 KCL的說明 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 ② 應用 KCL列寫節(jié)點或閉合曲面方程時，首先要設出每一支路電流的參考方向，然后根據(jù)參考方向取符號：選流出節(jié)點的電流取正號則流入電流取負號或選流入節(jié)點的電流取正號則流出電流取負號均可以，但在列寫的同一個 KCL方程中取號規(guī)則應一致 。 ④ KCL實質(zhì)上是電荷守恒原理在集中電路中的體現(xiàn)。 基氏定律 下一頁 前一頁 第 128 頁 返回本章目錄 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 KVL描述了回路中各支路（元件）電壓之間的關系，它是能量守恒在集中參數(shù)電路中的體現(xiàn)。 基氏定律 列寫 KVL方程具體步驟為： （ 1）首先設定各支路的電壓參考方向； （ 2）標出回路的巡行方向 （ 3）凡支路電壓方向（支路電壓 “ +”極到 “ ”極的方向）與巡行方向相同者取 “ +”，反之取 “ ”。在 a、 d之間設有一假想支路 6，其上電壓記為 u6。 u1 – u3+ u5+ u4 – u2 = 0 當繞行方向與電壓參考方向一致（從正極到負極），電壓為正，反之為負。巡行中，遇到與巡行方向相反的電壓取負號； 說明 : ③ 應將 KVL代數(shù)方程中各項前的正負號與電壓本身數(shù)值的正負號區(qū)別開來。因為在任何回路中，電壓的代數(shù)和為零，實際上是從某一點出發(fā)又回到該點時，電壓的升高等于電壓的降低。 若一個二端元件在任意時刻，其上電壓和電流之間的關系 (Voltage Current Relation，縮寫為 VCR)，能用 u~i平面上的一條曲線表示，即有代數(shù)關系 f (u， i) = 0 則此二端元件稱為電阻元件。 ② 若直線的斜率隨時間變化 (如圖 (b)所示 )，則稱為 線性時變電阻 。 本書重點討論 線性時不變電阻 ，簡稱為 電阻 。 uRiu 與 i 關聯(lián) 時：u ( t ) = R i ( t )uRiu 與 i 非關聯(lián) 時：u ( t ) = R i ( t )電阻的單位為： 歐 [姆 ](Ω)。 應用 OL時注意： ① 歐姆定律只適用于線性電阻，非線性電阻不適用； ② 電阻上電壓電流 參考方向的關聯(lián)性 。 電阻元件 下一頁 前一頁 第 135 頁 返回本章目錄 兩種特殊情況 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電阻元件 例 1 阻值為 2Ω的電阻上的電壓、電流參考方向關聯(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)。 例 2 如圖所示部分電路，求電流 i和 18 Ω 電阻消耗的功率。導體、半導體和絕緣體三者的區(qū)別是由材料的電阻率 ρ而定。m的材料稱為導體， ρ104Ω 一段長度為 L、截面積為 S、電阻率為 ρ的材料，其電阻值為 SLR ??西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 下一頁 前一頁 第 138 頁 返回本章目錄 1. 分立電阻器的主要參數(shù) 電子電路中單個使用的具有電阻特性的元件，稱為分立電阻器。電阻元件的參數(shù)只有一個電阻值，而電阻器的元件參數(shù)包括： 標稱值、容差、額定功率、溫度系數(shù) 等。標稱阻值是有規(guī)定的。 不同系列的電阻器，其標稱阻值會有所不同。 電阻器的實際阻值與標稱值之間的相對誤差稱為電阻的誤差，即 誤差 =[(實際阻值－標稱值 )/標稱值 ] 100% 阻值的誤差容限稱為電阻器的容差 ，記為 ε。 5%為 Ⅰ 級， ε=177。 20%為 Ⅲ 級。 %、 177。 %、 177。 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 下一頁 前一頁 第 141 頁 返回本章目錄 電阻器所允許消耗的最大功率稱為電阻器的額定功率 。 實際中，常用 色碼 標注這些參數(shù)。某些材料構(gòu)成的電阻器的溫度降到一定值后，其阻值可能迅速減至零，此時稱該電阻器進入了 超導 狀態(tài)。在 1959年發(fā)現(xiàn)了將固體工藝和制造印刷電路板中所用的光刻技術結(jié)合起來，可以在一塊半導體硅片上同時制作很多元件，并且可以在硅片上淀積金屬薄膜而將它們互連成電路。 在集成電路中，除了以 PN結(jié)作為電阻外，還有多種與晶體管工藝兼容方式制作的集成電阻。 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 下一頁 前一頁 第 143 頁 返回本章目錄 通過復雜的擴散工藝在硅片上生成一定尺寸的薄層而制成的電阻，稱為擴散電阻。通常ρ/x為固定值 。 ???????WLRR口 利用方塊電阻的概念就把版圖幾何平面尺寸和工藝縱向參數(shù)分開了，設計人員根據(jù)生產(chǎn)線工藝所提供的方塊電阻值，通過改變擴散電阻的長和寬就可改變其阻值。 一般來說，擴散電阻的容差為 177。由于電路中所有電阻是同時擴散成的，所以阻值誤差一般是 同符號 的。所以在電路分析中是一樣的。 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電源 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，則此二端元件稱為電壓源。 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 下一頁 前一頁 第 147 頁 返回本章目錄 電壓源的性質(zhì) 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電源 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，則此二端元件稱為電流源。當 iS = 0，電流源相當于開路。 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。 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 iS = 8 2 = 16 (W) uS產(chǎn)生的功率 P2 = uS i1 = 5 1 = 5 (W) 可見， 獨立電源可能產(chǎn)生功率，也可能吸收功率。 解： 由 KVL從 A點出發(fā)按順 時針巡行一周有 1 i + 10 + 4 i – 5 + 1 i + 4 i = 0 解得 i = (A) uAB應是從 A到 B任一條路徑上各元件的電壓降的代數(shù)和，即 uAB= 1 i + 10 = + 10 = (V) 或 uAB= 4 i – 1 i + 5 4 i = (V) i1 ΩA5V4 Ω4 Ω1 Ω10VB 電源 下一頁 前一頁 第 151 頁 返回本章目錄 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電源 在電力系統(tǒng)中，常選大地為參考點；而在電子線路中，常規(guī)定一條公共導線作為參考點，這條公共導線常是眾多元件的匯集點。 2 Ω 6 Ω6 Ω6V 3Va b cd2 Ω 6 Ω6 Ω+6V 3Vab cd(a )(b) 簡略畫法極性數(shù)值法 如圖 (a)，選 d為參考點， b點的節(jié)點電壓實際上即為 b點至參考點 d的電壓降ubd，可記為 ub。 根據(jù)以上特點，電子線路中常用一種簡化的習慣畫法 —極性數(shù)值法 ，來簡畫有一端接地的電壓源，如圖 (b)所示。 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電源 強調(diào)指出 ：電路中某點的電位隨參考點選取位臵的不同而改變；電壓是兩點之間的電位差，與參考點的選取無關。 2 Ω6 Ω5Vab5V3 Ωi 1i 2c解： 在回路 abc，由 KVL和 OL列方程得 3i1 – 5 + 2i1 = 0， 故 i1 = 1 (A) 顯然有 i2 = 0，因此 Ua = 3i1 + 6i2 – 5 = 3 – 5 = 2(V) 下一頁 前一頁 第 153 頁 返回本章目錄 西安電子科技大學電路與系統(tǒng)多媒體室制作 電源 為了描述一些電子器件內(nèi)部的一種受控現(xiàn)象，在電路模型中常包含另一類電源 —受控源。 四種受控源 受控電壓源 受控電流源 電壓控制電壓源 (Voltage Controlled Voltage Source，簡記 VCVS) 電流控制電壓源 (Current Controlled Voltage Source，簡記 CCVS) 電壓控制電流源 (Voltage Controlled Current