电路模型和电路定理（二）

电路元件

是电路中最基本的组成单元。

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：表示将其他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。

集总参数电路

集总元件：假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行。

集总条件：传输线路的长度l远远大于电磁波长

注意：集总参数电路中u、i 可以是时间的函数，但与空间坐标无关。因此，任何时刻，流入两端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的电流；端子间的电压为单值量。

电阻元件

电阻元件：对电流呈现阻力的元件。其特性可用u～i平面上的一条曲线来描述：

线性时不变电阻元件：任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。

电路符号：

u~i关系：满足欧姆定律

单位：R称为电阻，单位：

          G称为电导，单位：S

注意：欧姆定律只适合线性电阻（R为常数）；电压电流为非关联参考方向，公式冠以负号；说明线性电阻是无记忆，双向性的元件。

功率：

p = u i= i2R =u2 / R       关联参考方向

p = u i= (–R i) i   =–i2 R = - u2/ R   非关联参考方向

能量：

从 t0 到 t 电阻消耗的能量：

电阻的开路与短路

开路：电流等于零，电压不等于零，得出电阻无限大，电导为零。

短路：电流不等于零，电压等于零，得出电阻为零，电导无穷大。

电压源和电流源

理想电压源（电压源不能短路）

定义：其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其值与流过它的电流 i 无关的元件叫理想电压源。

电路符号：

理想电压源电压、电流关系： 

①电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。

②通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。

电压源的功率：

电压、电流参考方向非关联：（正电荷）由低电位向高电位移动，客服外力做功，电源发出功率。发出功率，起电源作用。

电压、电流关联参考方向：电场力做功，电源吸收功率。吸收功率，充当负载。

理想电流源（电流源不能开路）

定义：其输出电流保持定值或一定的时间函数，其值与它的两端电压u无关的元件叫理想电流源。

电路符号：

理想电流源的电压、电流关系

①电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关。

②电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。

实际电流源的产生：

        可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电子被激发产生一定值的电流等。

电流源的功率

电压、电流参考方向非关联：发出功率，起电源作用。

电压、电流关联参考方向：吸收功率，充当负载

受控电源(非独立源)

定义：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。

电路符号：

分类：

根据控制量和被控制量是电压u 或电流i，受控源可分四种类型：当被控制量是电压时，用受控电压

源表示；当被控制量是电流时，用受控电流源表示。

受控源与独立源的比较

       独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源电压(或电流)由控制量决定。

       独立源在电路中起“激励”作用，在电路中产生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流的控制关系，在电路中不能作为“激励”。