电路模型和电路定律(学生用)3

1、§1.5 电容元件表征:贮藏电场能实际电容器电容元件。u定义： （线性电容，q,u之比为常数） uiqqC电路符号：单位：法拉F （微法） ，（皮法） 。uq0特性曲线库伏特性（线性电容） （非线性电容的库伏特性不是过原点直线）电流电压关系：（如指定电流流进正极板电流电压关联参考方向） （充电电流等于电荷的变化率） （关联的参考方向） （非关联的参考方向）上式表明： 任何时刻，电容的电流与该时刻电压的变化率成正比； 直流电路（稳态）， 。所以，电容元件有隔直（通交）的作用。 对电流表达式作积分，并取为开始计算时间起点。电容是一种记忆元件。电容也是一种储能元件。吸收功率 （从）吸收电能

2、 电容元件在任何时刻t所储存的电场能量： 电容充电：，元件吸收电能，转换成电场能量。 电容放电：，元件释放电场能量。 电容元件并不消耗能量。 它是无源元件，吸收多少，则最多可释放多少。 时变电容元件: 非时变电容元件:库伏特性不随时间改变§1.6 电感元件iN匝磁力线 表征:贮存磁场能 定义： 如果线圈周围没有铁磁物质，则磁链y与电流i成正比，（线性电感） L称为此线圈的电感或自感。单位：享利 H 常用的单位还有11L电路符号 i(A)(Wb)0特性曲线（韦安特性）(线性电感) 电流电压关系： Liu （线性电感定义） 关联参考方向 非关联参考方向上式表明： 任何时刻，电感的电压与该

3、时刻电流的变化率成正比。 对直流电路（稳态）， ， ，即电感元件在直流电路中起短路作用。对上式作积分，并取为开始计算时间起点。电感是一种记忆元件电感也是一种储能元件 吸收功率：吸收电能：（从到） 电感元件在任何时刻t所储存的磁场能量： 当电流增加时，元件吸收磁场能量。当电流减小时，元件释放磁场能量。电感并不消耗能量。 空心线圈线性电感。 铁心线圈非线性电感。 时变电感 非时变电感§1.7 电压源和电流源电路模型中的理想电源元件是独立电压源与独立电流源。它们是从实际电源中抽象出来的。一、（独立）电压源 定义：如果一个二端元件接到任一电路后，该元件两端的电压始终保持规定值us(us可以是

4、一个时间的函数us(t)，则此二端元件称为独立电压源，简称电压源。 直流电压源为恒值。交流电压源 usUSUS电路符号： USu(V)i(A)0特性曲线：（直流电压源）电压源的性质：基本性质： 不管流过电压源的电流i(t)有多大，也不管i(t)的流向如何，电压源的端电压始终等于规定值us。 流过电压源的电流由外电路确定。US2US1U1U2RI 例 从基本性质引出3条派生性质： 电压源产生或吸收的功率可以接近无穷大； 端电压恒等于零的电压源，实际上是短路； 拿去与电压源并联的电路，不影响其余部分电压。 例 上图， 释放功率 吸收/消耗功率US=0例 等于 例US3US1R2R3I1I2I3拿去

5、支路2不影响支路3拿去支路3不影响支路2但：流经支路1的电流I1要在原图中由KCL确定。二、（独立）电流源 定义：如果一个二端元件接到任一电路后，由该元件提供给电路的电流始终等于规定值is(is也可以是时间的函数is(t)，则此二端元件称为独立电流源，简称电流源。 直流电流源is = 恒值，即ISiSISIS电路符号i(A)u(V)0IS特性曲线（直流） 电流源的性质：基本性质： 不管电流源两端的电压u(t)有多大，也不管电压u(t)的极性如何，电流源所提供给电路的电流始终等于规定值is。IaUabISRabI 电流源的端电压由外电路确定。UabISEb例 可变化， ，从基本性质派生以下性质： 电流源产生或吸收的功率可以接近无穷大； 电流恒等于零的电流源，实际上是开路； 拿去与电流源串联的元件，不影响各支路的电流。UabISRabI 例（释放）abIS=0ab例 等效于I2ISI1R1R2R3I3US1 拿去R1，US1不影响支路2、3的电路。但：要计算电流源两端的电压，则应在未化简的电路中确定。2A15V例1 问：流过电压源的电流、电流源两端电压，各元件功率？ 5V2A1abI1IU解