2020第1章 电路分析基础.ppt

1.3 基本电路元件及电源元件 电感元件 L 0 i Ψ Ｌ 电感元件外型 电感元件符号 线性电感元件韦安特性 ? 电感元件简称为电感， Ｌ 表示，其单位为亨利（ H ）。 在电压 u 和电流 i 的参考方向关联时 u ? d ? L / dt ? Ldi / dt ? 电感元件储存的磁场能量 电工与电子技术基础 电感称为动态元件 电感是一种储能元件 东北大学 1 2 W L ? LI 2 1.3 基本电路元件及电源元件 电容元件 C 0 u q 电容元件外型 电容元件符号 线性电容元件库伏特性 ? 电容元件简称为电容， C 表示，单位为法拉（ F ），简称法。 在电压 u 和电流 i 的参考方向关联时 i ? dq / dt ? Cdu / dt 2 电容也称为动态元件 ? 电容元件储存的电场能量 W ? 1 CU 2 电容也是一种储能元件 C 电工与电子技术基础 东北大学 1.3 基本电路元件及电源元件 1.3.2 电源元件 电源元件外型 ? 理想电源元件 : 是从实际电源抽象得到的电路模型，包括 理想电压源和理想电流源。 电工与电子技术基础 东北大学 1.3.2 电源元件 1.3.2.1 电压源 ? 理想电压源简称电压源，端电压是恒定值 U S ，理想电压源 内阻为零，伏安特性为平行横轴一条直线。 ? 实际电源可以用理想电压源与内阻相串联的形式来表示。 负载增大时，内阻上压降增大，伏安特性稍微向下倾斜。 U U R 0 U S U S I + _ 0 I + U S U S 0 理想电压源符号及伏安特性 电工与电子技术基础 实际电压源符号及伏安特性 东北大学 1.3.2 电源元件 当多个电压源串联时 , 可以合并为一个等效电压源。等效电压 源 U S ，等于各个电压源的代数和；等效电压源的内阻，等于各 串联电压源内阻之和。 【例】 如图，求其等效电压源。 R 01 3 Ω – U S1 + A + U S B － R 0 A + – 15V + 9V U S2 R 02 – + 6V 3 Ω 6 Ω B － 【解】 R 0 ? R 01 ? R 02 ? ? 3 ? 3 ? ? ? 6 ? 电工与电子技术基础 U S ? U S 1 ? U S 2 ? ? 15 ? 6 ? V ? 9 V 东北大学 1.3.2 电源元件 1.3.2.2 电流源 ? 理想电流源简称电流源，输出电流是恒定值 I S ，理想电流源 内阻 R 0 ? ∞(相当于开路 ) 。伏安特性为平行横轴的一条直线。 ? 实际电流源可以用理想电流源与内阻相并联的形式来表示。 负载增大时，内阻上的分流增大，伏安特性也稍微向下倾斜。 I I I S I S 0 U I S R 0 I S 0 U 理想电流源符号及伏安特性 电工与电子技术基础 实际电流源符号及伏安特性 东北大学 1.3.2 电源元件 1.3.2.3 两种电源模型之间的等效互换 电压源与电流源等效变换的条件是：电压源与电流源内阻相等； 电流源的恒定电流 I S 等于电压源的短路电流 U S /R 0 A + U S R 0 B – I + A I s = U s / R S U I S I R 0 U B － U s = I s R 0 两种电源变换时应注意： ? 等效变换仅适用于外电路，不适用于电源内部； ? 电压源电动势 E 的方向和电流源的电流 I S 方向必须一致； ? 理想电压源与理想电流源之间不能进行等效变换。 电工与电子技术基础 东北大学 1.3.2 电源元件 【例】 已知电压源 E ? 6 V , R 0 ? 0 . 2 ? ，求与其等效的电流源。 A + E R 0 – I + I A U B U I S R 0 / B － 【解】 根据已知条件，利用公式： 可得： E ? I S ? , R 0 ? R 0 R 0 E 6 I S ? ? A ? 30 A R 0 0 . 2 ? R 0 ? R 0 ? 0 . 2 ? 东北大学 电工与电子技术基础 1.3.2 电源元件 【例 1-4 】已知图 1-16a 所示电路， R 1 ＝ 3Ω 、 R 2 =2Ω 、 R =2Ω 、 U S1 =18V 、 U S2 =8V 。利用电源的等效变换求出 R 中流过的电流 I 。 电工与电子技术基础 东北大学 1.3.2 电源元件 【例 1-4 】已知图 1-16a 所示电路， R 1 ＝ 3Ω 、 R 2 =2Ω 、 R =2Ω 、 U S1 =18V 、 U S2 =8V 。利用电源的等效变换求出 R 中流过的电流 I 。 【解】（ 1 ）先把两个电压源支路等效变换为如图 1-16b 所 示的两个电流源支路，其中 I S