1.4-1.8模电课件

复习,理想电路元件、电路模型 电压、电流的实际方向与参考方向的关系 3. 电路元件的电功率（注意电源和负载的判断方法）,14 电路元件,电路元件（只有一种电磁性质）,二端元件 三端元件 四端元件,集总元件： 集总电路：,15 电阻元件,线性电阻元件：,R是正实常数。,则根据欧姆定律得,令,u：V i：A G（电导）：西门子（S）,若u和i取非关联参考方向，则u=-Ri 。,二、伏安特性,一、电压与电流的关系,若u、i取关联参考方向（如图所示）,如图所示,u=Ri,注意,注意,电阻开路的特点：电流为零，但端电压不一定为零。,电阻短路的特点：端电压为零，但电流不一定为零。,，则,三、电功率,若u、i取关联参考方向，则电阻元件吸收的功率,四、电能,电阻元件在t0t内吸收的电能,（电能热能）,R是耗能元件,实际的电阻具有非线性； 为叙述方便，将线性电阻元件简称为电阻。,电阻R既表示一个电阻元件又表示该元件的参数。,说明,P0,R是耗能元件 又是无源元件,（1）端电压u(t)=uS(t)与电流无关；,16 电压源和电流源,实际电源,电池,理想化,电压源,恒定电压源,直流电压源,恒压源。,如图（b）所示,一、电压源,发电机,信号源,电流源,1. 特点,说明,图形符号如图（a）所示,（2）所通过的电流由电压源的端电压和外电路共同 决定。,2. 功率,p(t)=uS(t)iS(t),电压源开路（i=0）；,若u、i取非关联参考方向，则电压源发出的电功率,或,p=ui,电压源短路（令uS=0）（无意义）,说明,电压源的端电压和电流通常取非关联参考方向，如图所示。,1. 特点： （1）输出电流i(t)=iS(t)与其端电压无关； （2）端电压由电流源的输出电流和外电路共同决定，如图所示,二、电流源,2. 电功率,p(t)=u(t)iS(t),若u、i取非关联参考方向，则电流源发出的电功率,电流源短路（u0，i=iS）；,或,p=uiS,电流源开路：令i=0（无意义）；,说明,实际电源的模型,（1）电压源与电阻的串联组合 如：发电机、蓄电池,（2）电流源与电阻的并联组合 如：光电池,注意,17 受控电源,一、受控（电）源的概念,1. 受控电压源,2. 受控电流源,电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而 是受电路中某个地方的电压(或电流)控制的电源，称 受控源,定义,电压控制电压源（VCVS）：u2=u1,二、受控源的类型,电压控制电流源（VCCS）：i2=g u1,电流控制电压源（CCVS）：u2=r i1,电流控制电流源（CCCS）：i2=b i1,（1）控制系数（、g、r和）为常数的受控源称为线性受控源，简称受控源；,（2）受控源和独立电源的区别；,【例11】图示电路中iS=2A， VCCS的控制系数g=2S，求u。,【解】,说明,（4）要注意受控量和被控量的大小和方向。,（3）受控源的处理方法：可作为独立电源处理。,18 基尔霍夫定律,一、明确几个概念,结点：支路的连接点（注意：电位相等的结点可合并为一个结点！）。图中共有4个结点。,回路：由支路构成的闭合路径。如支路（1,3,4,6）。,支路：组成电路的每一个二端元件。如图所示，共有6条支路。,二、基尔霍夫定律,1. 基尔霍夫电流定律（KCL）,符号规定：若出取正号，则入取负号。,例如：如图所示，对于结点，由KCL得,适合场合：结点或闭合面。,对于结点可分别列出KCL方程,例如：图中用虚线表示的闭合面。,2. 基尔霍夫电压定律（KVL）,符号规定：若支路电压u的参考方向与回路的绕行方向相同，则u前取正号；反之，u前取负号。,如：对于回路，由KVL得,分析和计算电路的基本定律,欧姆定律：只适用于电阻,电压与路径无关,说明,基尔霍夫定律,适用场合：回路或假象回路,在应用KCL和KVL时，应指定支路电流和支路电压的参考方向（一般取关联参考方向）和有关回路的绕行方向；,利用KVL可以求出复杂电路中任意两点间的电压。,【例12】如图所示，已知u1=u3=1V，u2=4V，u4=u5=2V。求：电压ux。,【解】,由KVL得,于是，有,定义法：路径方向如图所示,各支路电流和电压的参考方向如图所示，将支路电流 用U1 表示,【例13】如图所示，已知：R1=1，R2=2 ，R3=10 ，US1=3V，US2=1V。求电阻R1两端的电压U1。,【解】,对于回路，由KVL得 -U1+US2+U2=0,U2= U1-US,=U1-1,对于回路，由KVL得,U3+U1-US1=0,U3 = US1-U1,=3-U1,对于结点，由KCL得 I1+I2-I3=0,解得,则由电阻的VCR得,于是，有,【例14】电路如图所示，若R1=2k，R2=500，R3=200，uS=12V，id=5i1。求u3。,【解】,（1）对于结点，由KCL得 i2=i1+id