电路第五版3ppt课件

.,1,1.3电功率和能量,1.电功率,功率的单位：W(瓦)(Watt，瓦特),单位时间内电场力所做的功。,下页,上页,返回,.,2,能量,电能W为从t0到t的时间内所转换的电功率。,单位：焦耳（J）,电能W是时间的函数，也是代数量,电能W,.,3,2.电路吸收或发出功率的判断,u,i取关联参考方向,P=ui表示元件吸收的功率,P0吸收正功率(实际吸收),P0发出正功率(实际发出),P0发出负功率(实际吸收),u,i取非关联参考方向,下页,上页,返回,发出功率为电源,吸收功率为负载,.,4,例:已知下图中U=5V，I=-1A，求功率P。,P=UI=5(-1)=-5w0负载,上述功率计算不仅适用于元件，也使用于任意二端网络。,电阻元件在电路中总是消耗(吸收)功率，而电源在电路中可能吸收，也可能发出功率。,.,5,例U1=10V，U2=5V。分别求电源、电阻的功率。,I=UR/5=(U1U2)/5=(105)/5=1A,PR吸=URI=51=5W,PU1发=U1I=101=10W,PU2吸=U2I=51=5W,P发=10W，P吸=5+5=10WP发=P吸(功率守恒),.,6,例,求图示电路中各方框所代表的元件吸收或产生的功率。,下页,上页,已知：U1=1V,U2=-3V，U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,，I3=-1A,返回,.,7,解,对一完整的电路，满足：发出的功率吸收的功率,下页,上页,注意,返回,已知：U1=1V,U2=-3V，U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,，I3=-1A,.,8,下页,上页,1.4电路元件,是电路中最基本的组成单元。,1.电路元件,返回,5种基本的理想电路元件：,电阻元件：表示消耗电能的元件,电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件,电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件,电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成电能的元件。,注意,如果表征元件端子特性的数学关系式是线性关系，该元件称为线性元件，否则称为非线性元件。,.,9,5种基本理想电路元件有三个特征：（a）只有两个端子；（b）可以用电压或电流按数学方式描述；（c）不能被分解为其他元件。,下页,上页,注意,返回,2.集总参数电路,由集总元件构成的电路,集总元件假定：在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流，两个端子之间的电压为单值量。,.,10,5、集总参数元件与集总参数电路,集总参数元件：每一个具有两个端钮的元件中有确定的电流，端钮间有确定的电压。,集总参数电路：由集总参数元件构成的电路。,一个实际电路要能用集总参数电路近似，要满足如下条件：即实际电路的尺寸必须远小于电路工作频率下的电磁波的波长。,.,11,下页,上页,例,集总参数电路,两线传输线的等效电路,当两线传输线的长度l与电磁波的波长满足：,返回,.,12,下页,上页,分布参数电路,当两线传输线的长度l与电磁波的波长满足：,返回,.,13,1.5电阻元件,2.线性时不变电阻元件,1电路符号,任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。,1.定义,下页,上页,返回,电阻是一种将电能不可逆地转化为其它形式能量（如热能、机械能、光能等）的元件。,电阻的单位：(欧)(Ohm，欧姆),.,14,1.5电阻元件,2.欧姆定律(OhmsLaw)流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比.,(1)电压与电流的参考方向设定为一致的方向,R,u,+,uRi,Ru/i,(2)电阻的电压和电流的参考方向相反,R,u,+,则欧姆定律写为,uRi或iGu,注意：公式必须和参考方向配套使用！,.,15,电阻元件,对电流呈现阻力的元件。其特性可用ui平面上的一条曲线来描述：,伏安特性,0,uRi,uRi,.,16,线性电阻的伏安特性曲线:,Rtg,令G1/R,G称为电导,则欧姆定律表示为iGu.,电导的单位：S(西)(Siemens，西门子),电阻元件的伏安特性为一条过原点的直线,线性电阻R是一个与电压和电流无关的常数。,.,17,3.功率和能量,R,u,+,R,p吸ui(Ri)ii2Ru(u/R)u2/R,p吸uii2Ru2/R,功率：,任何时刻,电阻元件绝不可能发出电能，它只能消耗电能。因此电阻又称为“无源元件”和“耗能元件”。,从t0到t电阻消耗的能量：,能量,.,18,4.电阻的开路与短路,短路,开路,下页,上页,0,