1-3 电阻元件(课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（高教版）

1-3 电阻元件 电阻元件 将电能转换为热能 不可逆 耗能元件 线性电阻元件的伏安特性是通过座标原点的直线。 一.线性电阻元件 物理模型 电磁性质 0 U I U + － I R 伏安特性 端电压U与电流I的关系 数学模型 欧姆定律(线性电阻元件) R是电阻元件的参数,单位是欧[姆](Ω)。表示电流通过电阻元件时，对电流呈现阻碍作用的大小。 二.欧姆定律 线性电阻元件的数学模型 线性电阻元件的伏安特性遵循欧姆定律 R是常数(与其端电压、电流无关) 非线性电阻元件 伏安关系不遵循欧姆定律。 U I 0 U + － I 例如 二极管 电阻值不是常数,与流过它的电流(端电压)有关 1-4 电压源与电流源 理想电源元件 实际电源的电路模型 两种电源模型 电压源与电流源 一.理想电压源与实际电源的电压源模型 (一)理想电压源 理想电源元件 两个基本性质 (1)元件的端电压U等于电动势E,保持恒定值。 该恒定值U与外电路无关,与流过它的电流无关。 + － U=E (2)流过电压源的电流完全由外电路确定。 I E － + + － U R 理想电压源的外特性（伏安特性） 理想电压源 恒压源 (二)实际电源的电压源模型 E － + + － U R RO I 实际电源的外特性(伏安关系式) U = E － IRO 内阻RO越小,曲线越平直,越接近理想情况。 E U I 0 理想 实际 E U I 0 U=E 10V + -- 10Ω 1Ω 1kΩ 1 2 I S 3 课堂练习 思考练习题 1-8 S位于1 S位于3 S位于2 结论 理想电压源的端电压U恒定,与外电路无关。 流过理想电压源的电流I完全由与之相连的外电 路决定。 二.理想电流源与实际电源的电流源模型 (一)理想电流源 理想电源元件 两个基本性质 (2)电流源的端电压U完全由外电路确定。 (1)产生并输出恒定电流IS,该恒定电流IS与外电路无关,与端电压U无关。 外特性(伏安特性曲线) 理想电流源 恒流源 I IS + － U R IS I I = IS U 0 IS (二)实际电源的电流源模型 + -- U R I IS RS 变换 三.线性电路 由电压源、电流源和线性电阻等线性元件组成的电路。 电压源模型与电流源模型 可等效互换 外特性(伏安特性曲线) U I IS IS RS 0 RS越大越接近理想电流源 I U + 1A 10Ω 1Ω 1kΩ 1 2 S 3 -- 思考练习题 1-9 S位于1 U=IR=1×1=1V S位于2 U=IR=1×10=10V S位于3 U=IR=1×1000=1000V 理想电流源提供恒定电流I,该电流与外电路无关。 理想电流源的端电压U完全由与之相连的外电路决定 结论 例题:例题1-3 IS=1.4A、 US= 6V、 R = 10Ω。 计算U1和电流源的端电压U2。 解： I = IS = 1.4A U1 = IR = 1.4×10 = 14V U2 = U1+ US = 14+6 = 20V IS + -- + -- US U2 + -- U1 R I 验算 电阻吸收电功率 电流源产生电功率 电压源吸收电功率 19.6+8.4=28W 功率平衡 恒流源端电压由外电路确定 IR + -- US R IS I 例题:例题1-4 IS=2.5A、 US= 16V、 R = 8Ω。 计算电流IR和I。 解： 课堂讨论题 恒流源向外电路提供恒流I,且与外电路无关,故I=5A, R阻值变化, I=5A不变。 习题一 1-4 5A + -- U R I 2Ω 电压 U=2×5=10V不变 课堂讨论题 + -- 10V + -- U 10Ω R A B 恒压源端电压保持恒定,且与外电路无关,故UAB=10V。 电压 U=UAB=10V不变 习题一 1-4 $$