中职高教版《电工与电子技术》1.3 电路的基本元件及其特性课件

1.3 电路的基本元件及其特性 1.3.1 常用无源元件 1.3.2 电压源和电流源 膜式(碳膜、金属膜、金属氧化膜）电阻 1.3.1 常用无源元件 一、线性电阻元件 线绕电阻器 结构：用金属电阻丝绕制在陶瓷或其它绝缘材料的骨架上，表面涂以保护漆或玻璃釉。 优点：阻值精确 (5 56k)、功率范围大、工作稳定可靠、噪声小、耐热性能好。(主要用于精密和大功率场合)。   [名称： RC、RCW型磁棒线圈 特性：输出电流大价格低结构坚实 用途：杂波消除、滤波、扼流，广泛用于各种电子电路及电子设备 [名称]： TC、TBC环型线圈 　 特性：价格低电流大损耗小 用途：扼流线圈，广泛用于各类开关电源，控制电路及电子设备。 [名称]： 空心线圈 特性：体积小高频特性好滤波效果好 用途：BB机、电话机、手提电脑等超薄型电器 文字符号： 图形符号： 伏安关系： 功率情况： R 当电压和电流取关联参考方向时，任何时 刻它两端的电压和电流关系服从欧姆定律 消耗有功功率 伏安特性 电阻元件是即时元件，电阻元件是耗能元件 U I 0 瓷介电容器 涤纶电容器 二、电容元件 独石电容器 铝电解电容器 纸介电容器 空气可变电容器 金属化纸介电容器 文字符号： 图形符号： 伏安关系： 功率情况： C p=ui 电流和电压的变化率成正比 在直流电路中 P = 0 电容是储能元件, 不消耗有功功率 q u 0 库伏特性 电容元件是动态元件，电容元件是储能元件 三、线性电感（L为常数） i N + – u   N — 匝数 Φ — 磁通 Ψ — 磁链 电感 i L + – u （安）A 韦伯（Wb） 亨利（H） 文字符号： 图形符号： 伏安关系： 功率情况： L p=ui 电压和电流的变化率成正比 在直流电路中 P = 0 电感是储能元件, 不消耗有功功率 韦安特性 电感元件是动态元件，电感元件是储能元件。 ψL i 0 一、 线性电容（C为常数） i C u 二、 电容元件的电压电流关系（关联参考方向） （电容元件的VCR） u(0) — t = 0 时电压u的值，若u(0) = 0 三、 电容元件储存的能量 （关联参考方向） 电容 C 在任一瞬间吸收的功率： 电容 C 在 dt 时间内吸收的能量： 电容 C 从 0 到 t 时间内吸收的能量： 设u(0) = 0 即 P > 0 吸收能量 P < 0 释放能量 电容元件及其参考方向如图所示，已知u = 60sin100t V，电容储存能量最大值为18J，求电容C 的值及 t = 2π/300 时的电流。 i C u + - 解： 电压 u 的最大值为60V，所以 干电池、蓄电池、直流发电机、直流稳压电源等。 交流发电机、电力系统提供的正弦交流电源、交流稳压电源等。 直流电源： 交流电源: 一个实际电源可以用两种模型来表示。用电压的形式表示称为电压源，用电流的形式表示称为电流源。 1.3.2 电压源和电流源 理想电压源(交流) us + - Us + - 理想电压源(直流) Us + - 或 电路符号 无内阻的电压源即是理想电压源 输出电压恒定, 即 外特性 u UL i 特点 理 想 电 压 源 输出电流任意（随RL 而定） 一、 电压源 u 0 i 特点：电流及电源的功率由外电路确定，输出电 压不随外电路变化。 Us 伏安特性 Us + - I R U 理想电压源伏安特性 特点 有内阻的电压源即是实际电压源 输出电压 不再恒定！ 外特性 i u UL 实 际 电 压 源 实际电压源(交流) 实际电压源(直流) 或 us + - RO RO Us + - Us + - RO 电路符号 特点：输出电压随外电路变化。 伏安特性 I R U u 0 i Us 理想电压源伏安特性 U = US – R0 I Us + - RO 实际电压源伏安特性 U0 = US 实际电压源与理想电压源的本质区别在于其内阻RO。 注意 时，实际电压源就成为理想电压源。 当 Us + - RO 实际电压源 Us + - 理想电压源 实际工程中，当负载电阻远远大于电源内阻时，实际电源可用理想电压源表示。 I R U Us + - RO Us + - I R U 近似 二、 电流源 无内阻的电流源即理想电流源 特点 输出电流恒定 输出电压随RL而定 理 想 电 流 源 理想电流源(交流) 理想电流源(直流) u + - is + - U Is 电路符号 u 0 i 特点：电源的端电压及电源的功率由外电路确定， 输出电流不随外电路变化。 伏安特性 I R 理想电流源伏安特性 + - U Is Is 实际电流源(交流) 实际电流源(直流) R