電路元件和電路定律-閱讀頁
2025-05-18 08:40本頁面
【正文】 電感能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場能量儲存起來，在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電感元件是無源元件、是儲能元件，它本身不消耗能量。 從 t0到 t 電感儲能的變化量： )()()()( 022022 2 12 12121 tLtLtLitLiW L ?? ????021212121ξ21220222?????????????????)()()()()(ddd)(tLtLiLitLiLiξξiLiWittL?若? 電感的儲能 表明 電容元件與電感元件的比較： 電容 C 電感 L 變量 電流 i 磁鏈 ? 關(guān)系式 電壓 u 電荷 q (1) 元件方程的形式是相似的； (2) 若把 ui， q? ， CL， iu互換 ,可由電容元件的方程得到電感元件的方程； (3) C 和 L稱為對偶元件 , ? 、 q等稱為對偶元素。 ? 電路符號 1. 理想電壓源 ? 定義 i Su+ _ (1) 電源兩端電壓由電源本身決定， 與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方 向、大小無關(guān)。 ? 理想電壓源的電壓、電流關(guān)系 u i )(tuS伏安關(guān)系 例 R i + SuRui S?)( ??? Ri 0)( 0??? Ri電壓源不能短路！ ?電壓源的功率 電場力做功 ， 電源吸收功率。 iuP S? 發(fā)出功率，起電源作用 （ 2） 電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)； 物理意義： iuP S?吸收功率，充當(dāng)負(fù)載 iuP S－?或： 發(fā)出負(fù)功 例 ?? 5R+ _ i + _ Ru+ _ 10V 5V 計算圖示電路各元件的功率。 因其內(nèi)阻小 ， 若短路 ， 電流很大 ， 可能燒毀電源 。 ? 電路符號 2. 理想電流源 ? 定義 u Si+ _ (1) 電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān) (2) 電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定 ? 理想電流源的電壓、電流關(guān)系 u i )(tiS伏安關(guān)系 例 )( 00 ?? Ru)( ???? Ru電流源不能開路！ R u + Si實際電流源的產(chǎn)生 可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生 ， 如晶體管的集電極電流與負(fù)載無關(guān)；光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等 。 解 Aii S 2????Vu 5?WuiP SA 10522 ????WiuP SV 10255 ?????? )(發(fā)出 發(fā)出 滿足 ： P（發(fā)）＝ P（吸） + _ u + _ 2A 5V i 實際電流源也不允許開路 。 is u i O ? 實際電 流 源 考慮內(nèi)阻 伏安特性 SS Ruii ??一個好的電流源要求 ??SRu + _ Si SRi 受控電源 (非獨(dú)立源 ) (controlled source or dependent source) 電壓或電流的大小和方向不是給定的時間函數(shù)，而是 受電路中某個地方的電壓 (或電流 )控制的電源，稱受控源。 2. 分類 四端元件 ? i1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + 12 ii ??輸出：受控部分 輸入：控制部分 g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo) (2) 電壓控制的電流源 ( VCCS ) u1 gu1 + _ u2 i2 _ i1 + 12 gui ?(3) 電壓控制的電壓源 ( VCVS ) ?u1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + + 12 uu ???: 電壓放大倍數(shù) ri1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + + (4) 電流控制的電壓源 ( CCVS ) 12 riu ?r : 轉(zhuǎn)移電阻 例 bicibc ii ??bi ?bi ci電路模型 3. 受控源與獨(dú)立源的比較 (1) 獨(dú)立源電壓 (或電流 )由電源本身決定 ， 與電路中其它電壓 、電流無關(guān) ， 而受控源電壓 (或電流 )由控制量決定 。 例 求：電壓 u2。 它反映了電路中所有支路電壓和電流所遵循的基本規(guī)律 ， 是分析集總參數(shù)電路的基本定律 。 1. 幾個名詞 電路中通過同一電流的分支 。 ( n ) b=3 a n=2 b + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 （ 1）支路 (branch) 電路中每一個兩端元件就叫一條支路 i3 i2 i1 (2) 節(jié)點(diǎn) (node) b=5 由支路組成的閉合路徑。由支路構(gòu)成。 l=3 + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 1 2 3 (3) 路徑 (path) (4) 回路 (loop) (5) 網(wǎng)孔 (mesh) 網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔 2. 基爾霍夫電流定律 (KCL) 令流出為“ +” ，有： 例 在集總參數(shù)電路中 ， 任意時刻 ， 對任意結(jié)點(diǎn)流出或流入該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零 。 （ 2） 選定回路繞行方向 ， 順時針或逆時針 . –U1–US1+U2+U3+U4+US4= 0 3. 基爾霍夫電壓定律 (KVL) 在 集總參數(shù)電路中，任一時刻， 沿任一閉合路徑繞 行，各支路電壓的代數(shù)和等于零 。 （ 2） KVL是對回路電壓加的約束，與回路各支路上接的是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)； （ 3） KVL方程是按電壓參考方向列寫，與電壓實際 方向無關(guān)。 (2) KCL、 KVL與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān) 。 (4) KCL、 KVL只適用于集總參數(shù)的電路 。 Vu 1552022 ???????V5?? ??u??V10??V202。
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