1.3 电路元件 (课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（电子工业版）

1() 1.3 电路元件 讨论理想电路元件 1. 电阻元件 ⑴ 伏安关系 （1.3.1） 非关联参考方向时 （1.3.2） ⑵ 无记忆性 在任一时刻，电阻上的电压只取决于这一时刻流过的电流，与以前的电流大小无关。 1() ⑶功率 电阻吸收的功率为 （1.3.4） （1.3.5） 式中 称为电导电导，单位为S 西[门子] 电阻是一个纯耗能元件。实际电阻元件是有额定功率的。消耗的功率不允许超过额定值，否则元件有损坏的危险。 1() 【例1.3.1】 有一额定功率为1W、阻值为1kΩ的金属膜电阻，工作在额定条件下的电流和电压是多少？ 解 应用公式 电阻的基本单位为欧姆（Ω），辅助单位为： 1() 1.3.2 电感元件 线性电感元件是具有线性磁路的实际线圈的理想化模型。 Φ 磁链 Ψ=NΦ 磁通与磁链都是线圈本身电流产生，故称为自感磁链 和自感磁链。 1() 对线性电感 Ψ=Li 式中 L称为自感系数或电感，为一正实常数。在国际单位制中，电感的基本单位为亨 [利](简称亨用H表示)，其辅助单位与基本单位的换算关系为 磁通和磁链的单位是韦[伯]（简称韦，用Wb表示）。 1() ⑴ 伏安关系（VCR） Φ u、i 非关联参考方向时 （1.3.6） 公式表明： 电感元件为动态元件，只有变化的电流才会产生电压。在直流电路中，电感相当于短路线。 1() ⑵线性与非线性电感 (a)线性电感的韦安特性 (b)非线性电感的韦安特性 ⑶功率与储能 u、i关联时，电感元件吸收的功率为 （1.3.7） 1() 从t0到t时刻，电感吸收的能量为 电感吸收的能量，只与两个时刻的电流值有关，而与其过程无关。设i(0)=0，则 （1.3.8） 如果电感电流由│i(t)│减小到零，吸收的能量为 1() 负值意味着提供能量。电感能将过去吸收的能量完全释放出去。电感不耗能可以储能，但不产生能量。电感是一个无源元件。 1.3.3 电容元件 对u、q选择相同极性的线性电容其库伏特性为 C称为电容量简称电容，电荷和电压的单位分别用 C和V时，电容的单位为法[拉]，简称法，用F表示。 1() ⑴ 伏安关系（VCR） （1.3.9） 当 时，i＝0 电容是一个动态 元件，直流电路中电容相当于开路。 ⑵功率与储能 电容吸收的功率为 （1.3.10） 1() 从时刻 t0 时刻到 t 时刻，电容元件吸收的能量为 电容吸收的能量，只与两个时刻的电压值有关，而 与其过程无关。设u(0)=0，则 （1.3.11） 电容不耗能可以储能，但不产生能量。电容是一个无源元件。 1() 1.3.4 独立电源 1. 电压源 电压源 电压源的伏安特性 ⑴ 两端的电压仅由自身决定 与流过的电流及外电路无关。 ⑵ 流过的电流由外电路决定 电压源置零，等效于两端短路。电压源不允 许外电路短路。 外电路 1() 2. 电流源 ⑴ 电流源的电流仅由自身决定，与两端的电压无关。 ⑵ 两端的电压由外电路决定。 电流源置零，等效于两端开路。电流源不允许外电路开路。 外电路 电流源 电流源的伏安特性 1() 【例1.3.2】 求RL 分别为2Ω、5 Ω、10Ω情况下，I、U、 电源及负载的功率 。 解 电流 I 恒等于2A。 吸收 发出 吸收 1() 吸收 发出 吸收 1() 吸收 发出 发出 1() 【例1.3.3】 求RL 分别为2Ω、5 Ω、10Ω情况下，I、U、 电源及负载的功率 。 解 电压U恒等于10V。 - 发出 吸收 发出 1() - 发出 吸收 1() - 发出 吸收 吸收 1() 1.3.5 受控电源 受控电源简称受控源。分为受控电压和电流源。 受控电压源的电压和受控电流源的电流，受电路中某处被称为控制量的电压或电流的控制。 例如，晶体三极管的集电极电流ic＝βib，即受基极电流的控制；放大器的输出电压uO＝AuI，即受输入电压的控制。 受控源共分四种类型： 1() 图中 u1、i1为控制量，u、r、g和β是控制系数。 ⑵ 受控源不同于独立电源，在电路中不起激励作用。它反映电路中某处电压或电流对另一处电压或电流的控制作用，或表示两处电路变量之间的耦合关系。 ⑶ 控制量为零时受控源为零，受控电压源表现为短路，受控电流源表现为开路。 ⑷ 受控源可以对外提供能量，属于有源元件。 ⑴ 当控制系数为常