电路lecture_02_电功率及电阻元件.ppt

1、,电功率 电阻元件,lecture_02 电功率及电阻元件,内容提纲,重点难点,吸收和释放功率的判别 电阻元件的伏安关系,作业：1-1，1-2 ，1-4,（cha.1-3cha.1-5）,Next: cha.1-6,cha.2-5,cha.2-6,玫瑰花：美国、英国、西班牙、卢森堡、保加利亚的国花。,1 电路元件的功率 (power),1. 电功率,单位时间内电场力所做的功。,詹姆斯瓦特（James Watt，1736- 1819） （英国著名的发明家）,功率的单位：W (瓦) (Watt，瓦特),能量的单位： J (焦) (Joule，焦耳),W，kW，mW,焦耳 James Prescot

2、 Joule (1818-1889) （英国著名物理学家 ）,2. 电路吸收或发出功率的判断,u, i 取关联参考方向,P0 吸收功率，如电阻器件,P0 释放（发出）功率，如电源,P0 吸收功率,P0 释放（发出）功率,u, i 取非关联参考方向,p=ui,p=-ui,例,U3,求图示电路中各方框所代表的元件消耗或产生的功率。已知： U1=1V, U2= -3V, U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V I1=2A, I2=1A, I3= -1A,解,注,对一完整的电路，发出的功率消耗的功率,2 电阻元件 (resistor),电阻元件,对电流呈现阻力的元件。 其伏安关系

3、VAR（volt ampere relation）用ui平面的一条曲线来描述：,1. 定义,线性定常,线性时变,非线性定常,非线性时变,电阻分类,线性，非线性，非时变，时变,2. 线性定常电阻元件,电路符号,任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件。,ui 关系,满足欧姆定律 (Ohms Law),Ohms law states that the voltage across a resistor is directly proportional to the current flowing through the resistor.,伏安特性为一条过原点的直线,u、i 取关联参考方向,电导（c

4、onductance）,用符号G表示，其定义：,则欧姆定律写为,u R i i G u,公式和参考方向必须配套使用！,电压与电流是非关联，公式中应冠以负号,注,R 称为电阻，单位： (欧) (Ohm，欧姆),单位,G 称为电导，单位： S(西门子) (Siemens，西门子),Georg Simon Ohm (1787-1845)，欧姆 (德国物理学家 ),(3) 如电压与电流是非关联，公式中应冠以负号,(2) 线性电阻是无记忆、双向性的元件,欧姆定律,(1) 只适用于线性电阻，( R 为常数）,注,3. 电阻的开路与短路,短路,开路,一个二端电阻元件，无论其电流多大，其电压恒为零,一个二端电

5、阻元件，无论其电压多大，其电流恒为零,4. 功率和能量,上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。,p u i (R i) i i2 R u(u/ R) u2/ R,p u i i2R u2 / R,功率：,可用功率表示。从 t 到t0电阻消耗的能量：,能量：,5. 非线性电阻,电阻值不是常数，会随着电压或电流的大小甚至方向而改变，,二极管,正向特性：电流由正极流向负极，电阻很小,反向特性：电流由负极流向正极，电阻非常大,非线性电阻是双向元件，其电阻值与所加电压和流过的电流方向有关,线性电阻是单向元件，其电阻值是常值，与所加电压和流过的电流方向无关,区别,解：,例 有一额定值为5W500的绕线电阻，其额定电流为多少？在使用时电压不得超过多大的数值？,在使用时电压不得超过,Check Your Understanding Uab= ? Uad=? Uac=? Ucd=?,Ua-R1I1+E1=Ub；Uab=R1I1-E1； Uad=R1I1-E1-R3I3-E3； Uac=R1I1-E1+E2-R2I2； Ucd=R2I2-E2-R3I3-E3；,一、玫瑰花语之一玫瑰颜色丰富，不同颜色有着不同的寓意:粉玫瑰花语-初恋