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1、返回返回第第第第1 1 1 1章章章章 电路的基本概念及电路元件电路的基本概念及电路元件电路的基本概念及电路元件电路的基本概念及电路元件开始开始 本本章章在在物物理理学学的的基基础础上上，主主要要介介绍绍电电路路模模型型的的概概念念、电电路路中中的的基基本本物物理理量量及及其其参参考考方方向向和和电电路路的的工工作作状状态态，还还将将介介绍绍无无源源电电路路元元件件、有有源源电电路路元元件件及及其其特特性性。这这些内容都是今后分析和计算电路的基础。些内容都是今后分析和计算电路的基础。目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件
2、件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术本章目录本章目录1.1 电路的组成及其作用电路的组成及其作用1.2 电路模型电路模型1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量1.4 电气设备的额定值电气设备的额定值1.5 电路的工作状态电路的工作状态1.6 无源电路元件无源电路元件1.7 有源电路元件有源电路元件1.8 电路中电位的概念电路中电位的概念返回总目录返回总目录2目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等
3、学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.1 电路的组成及其作用电路的组成及其作用n电路的概念电路的概念电路是由用电设备或元器件（称为负载）与供电设备（称电路是由用电设备或元器件（称为负载）与供电设备（称为电源）通过导线连接而构成的提供给为电源）通过导线连接而构成的提供给电电荷流动的通荷流动的通路路。电路是电场的一种特殊形式，当电场被束缚在电荷流动的电路是电场的一种特殊形式，当电场被束缚在电荷流动的路径周围很小的范围时，即形成电路，可用路径周围很小的范围时，即形成电路，可用“路路”的理论来分的理论来分析处理。析处理。n电路的组成电
4、路的组成n为电路工作提供能量的为电路工作提供能量的电源；电源；n在电能作用下完成电路功能的在电能作用下完成电路功能的用电设备或元器件；用电设备或元器件；n连接电源和用电设备的连接电源和用电设备的导线；导线；n控制电源接入的控制电源接入的开关开关等；等；n例如我们常用的照明电路。例如我们常用的照明电路。220V电源电源开关开关灯泡灯泡（用电设备）（用电设备）导线导线3目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与
5、模拟电子技术1.1 电路的组成及其作用电路的组成及其作用（续）（续）（续）（续）n电路的功能电路的功能客观上电路提供了电荷流动的通路，电荷携带着电能在电客观上电路提供了电荷流动的通路，电荷携带着电能在电路中流动，从电源带走电能，而在用电元器件中又释放电路中流动，从电源带走电能，而在用电元器件中又释放电能，因此电路的工作伴随着能量的运动。根据电路的工作能，因此电路的工作伴随着能量的运动。根据电路的工作场合和工作目的及我们的着眼点，电路主要有下列作用：场合和工作目的及我们的着眼点，电路主要有下列作用：n能量传输能量传输 将电源的电能传输给用电设备将电源的电能传输给用电设备(负载负载)。n能量转换能
6、量转换 将传输到负载的电能根据需要转换成其它形式将传输到负载的电能根据需要转换成其它形式 的能量，如光、声、热、机械能等的能量，如光、声、热、机械能等n信息传输信息传输n信息处理信息处理信息信息-(-(载体载体)-)-信号信号-电路电路-终端终端-(-(去载体去载体)-)-信息信息 (电流或电压电流或电压)信号信号(接受接受)-)-电路电路-信号信号(已经放大、去噪、合成已经放大、去噪、合成)4目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电
7、子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.2 电路模型电路模型n为什么要引入电路模型？为什么要引入电路模型？n构成实际电路的元器件种类繁多，形状各异，给分析和设构成实际电路的元器件种类繁多，形状各异，给分析和设计带来困难。计带来困难。n只有对各种元器件的特性建立了数学模型，才可能对电路只有对各种元器件的特性建立了数学模型，才可能对电路进行深入分析。例如，对于最简单的手电筒，这样一个电进行深入分析。例如，对于最简单的手电筒，这样一个电路，就包含了电池、电珠、开关、导体等部分。如果要把路，就包含了电池、电珠、开关、导体等部分。如果要把这个电路介绍给他人，一种方法是直接把实物展示给对方，这个电路
8、介绍给他人，一种方法是直接把实物展示给对方，另一种方法是十分逼真地将它画下来给对方看，尽管如此，另一种方法是十分逼真地将它画下来给对方看，尽管如此，我们仍然不能十分明了地将这个电路的工作情况表达出来我们仍然不能十分明了地将这个电路的工作情况表达出来（用语言或文字）。（用语言或文字）。n难以想象，如果每个电路都要如此处理，摆在我们面前的难以想象，如果每个电路都要如此处理，摆在我们面前的将是怎样的情形！将是怎样的情形！5目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模
9、拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.2 电路模型电路模型（续续1）n什么是电路模型？什么是电路模型？n对实际电路的特性进行分析、抽象，将电路的主要性能用对实际电路的特性进行分析、抽象，将电路的主要性能用数学方法表达出来，再利用一些具有特定、理想化特性的数学方法表达出来，再利用一些具有特定、理想化特性的元件（理想元件）重构出来的电路，称为原电路的模型。元件（理想元件）重构出来的电路，称为原电路的模型。n电路模型反映了原电路工作的主要特性，并且这些特性是电路模型反映了原电路工作的主要特性，并且这些特性是已经数学化了的，便于用数学方法进行分析。已经数学化了的，便于用数
10、学方法进行分析。n电路模型中，构成电路的不再是千差万别的各种实际元器电路模型中，构成电路的不再是千差万别的各种实际元器件，而是数量有限的理想元件，具有很好的规范性。有利件，而是数量有限的理想元件，具有很好的规范性。有利于设计、交流。于设计、交流。n构成电路模型的理想元件数量应尽可能少，否则，电路模构成电路模型的理想元件数量应尽可能少，否则，电路模型将失去其存在的价值。型将失去其存在的价值。6目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技
11、术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.2 电路模型电路模型（续续2）n怎样建立电路模型？怎样建立电路模型？n对电路中的每个元器件特性建立数学模型；对电路中的每个元器件特性建立数学模型；n用理想元件实现每个元器件的特性，构成元器件的电路模用理想元件实现每个元器件的特性，构成元器件的电路模型；型；n把所有元器件的电路模型按照原电路结构连接起来，形成把所有元器件的电路模型按照原电路结构连接起来，形成电路的模型。电路的模型。n注：对元器件数学模型的建立不是本课程的内容范围，有注：对元器件数学模型的建立不是本课程的内容范围，有关的知识可参考相应的资料或元器件生产厂提供的资料。关的知识可参考相应的资料
12、或元器件生产厂提供的资料。7目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.2 电路模型电路模型（续续3）n常用理想元件种类常用理想元件种类电荷电荷 q磁通磁通 电压电压 u电流电流 i电阻元件电阻元件电容元件电容元件电感元件电感元件忆阻元件忆阻元件8目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电
13、子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量n电流电流1.电流及其表示方式电流及其表示方式n电流的概念电流的概念电流是电路中电荷流动量的度量，它表示单位时间流过电电流是电路中电荷流动量的度量，它表示单位时间流过电路中某一截面的净电荷量。路中某一截面的净电荷量。n电荷流动不仅有数量，也有方向，因此电流是具有方向的。电荷流动不仅有数量，也有方向，因此电流是具有方向的。规定正电荷流动的方向为电流的方向（称为真实方向）。规定正电荷流动的方向为电流的方向（称为真实方向）。n分析电路时用箭头或双下标来指定电流的方向
14、。分析电路时用箭头或双下标来指定电流的方向。正电荷流向正电荷流向负电荷流向负电荷流向电流的真实方向电流的真实方向q+q-ab电路中的一条通路电路中的一条通路9目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续1）n电流（续）电流（续）2.电流的符号和单位电流的符号和单位n电流的符号：电路中用电流的符号：电路中用 I 表示不随时间变化的电流表示不随时间变化的电
15、流 或或 i 表示随时间变化的电流表示随时间变化的电流n电流的单位是安培（电流的单位是安培（A），是国际实用单位制（），是国际实用单位制（SI）中的）中的七个基本单位之一。它表示：每秒钟流过七个基本单位之一。它表示：每秒钟流过1库仑的净电荷。库仑的净电荷。10目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续2）n电流（续）电流（续）3.电流的参考方向电流的
16、参考方向n电流作为电路的基本物理量，是我们分析电路所需要确定电流作为电路的基本物理量，是我们分析电路所需要确定的，因此在分析电路之前，电流的真实方向一般是未知的。的，因此在分析电路之前，电流的真实方向一般是未知的。n在电路中，每条通路的电流方向只有两个可能的选择，因在电路中，每条通路的电流方向只有两个可能的选择，因此，我们可以用代数量来表示有方向的电流。符号表示方此，我们可以用代数量来表示有方向的电流。符号表示方向，绝对值表示大小。向，绝对值表示大小。n为了用代数量表示电流，我们必须事先规定一个参考（即为了用代数量表示电流，我们必须事先规定一个参考（即符号为正时电流的方向），称为电流的参考方向
17、。电路中符号为正时电流的方向），称为电流的参考方向。电路中用箭头标示。用箭头标示。11目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续3）n电流电流（续）（续）电流的参考方向电流的参考方向n电流的参考方向是人为定义的，电流的参考方向是人为定义的，而电流的真实方向则是受电路而电流的真实方向则是受电路约束客观存在并确定的。约束客观存在并确定的。n当参考方向设得
18、与真实方向一致时，当参考方向设得与真实方向一致时，电流的代数值符号为正；反之为负。电流的代数值符号为正；反之为负。n若分析电路后确定的电流符号为正，则若分析电路后确定的电流符号为正，则表明电流的真实方向就是参考方向；反之亦然。表明电流的真实方向就是参考方向；反之亦然。ab电路中的一条通路电路中的一条通路i电流电流 i 的参的参考方向考方向12目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路
19、的基本物理量电路的基本物理量（续续4）n电流电流（续）（续）4.电流的测量电流的测量n实验和工程中采用电流表测量电流，电流表必须串接在被实验和工程中采用电流表测量电流，电流表必须串接在被测电路中。测电路中。n电流的参考方向由电流表接线方式决定电流的参考方向由电流表接线方式决定“+”接线柱指向接线柱指向“-”接线柱接线柱i电流表电流表+_被测支路被测支路断开通路断开通路串接电流表串接电流表13目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技
20、术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续5）n电压电压1.电压的概念电压的概念n电路是电场的一种特殊形式。电路是电场的一种特殊形式。n电场是一种位场，类似引力场，电荷在电场中具有电位能。电场是一种位场，类似引力场，电荷在电场中具有电位能。n单位正电荷在电场中某点所具有的电位能称为该点的电位。单位正电荷在电场中某点所具有的电位能称为该点的电位。它表示外力将单位正电荷从参考点（它表示外力将单位正电荷从参考点（0电位）移动到该点电位）移动到该点所作的功。单位为伏特所作的功。单位为伏特(V)=1 焦耳焦耳(J)/库仑库仑(C)，用，用 v 或或 V 表示表示
21、a 点电位点电位b 点电位点电位14目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续6）n电压电压（续）（续）电压的概念电压的概念n电路（电场）中两点（如电路（电场）中两点（如a与与b）之间的电位差称为）之间的电位差称为电压电压，用用 u 或或 U 表示，单位也是伏特表示，单位也是伏特(V)ab两点之间电压两点之间电压n电压电压 uab 表示单位正电荷从表
22、示单位正电荷从 a 点移动到点移动到 b点所失去的电位能，点所失去的电位能，因此也常称为电压降。因此也常称为电压降。abWaWb失去电位能失去电位能Wa-Wb15目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续7）n电压电压（续）（续）2.电压的方向（极性）电压的方向（极性）n电路（电场）中，只有定义了参考点，电位才有意义。电路（电场）中，只有定义了参考点
23、，电位才有意义。n电压是一个相对量，与参考点的选取无关。电压是一个相对量，与参考点的选取无关。n电压表示的是电位下降，也存在方向（又称为极性），规电压表示的是电位下降，也存在方向（又称为极性），规定电位下降的方向为电压的真实方向。定电位下降的方向为电压的真实方向。n电位实际上是电路中某点到参考点之间的电压。电位实际上是电路中某点到参考点之间的电压。16目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1
24、.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续8）n电压电压（续）（续）3.电压的参考方向电压的参考方向n电压具有方向性，不能单用数值来表示，必须同时标定其电压具有方向性，不能单用数值来表示，必须同时标定其方向。方向。n在对电路分析之前显然不能确定电压的真实方向。在对电路分析之前显然不能确定电压的真实方向。n两点之间电压只可能有两个方向，可先假设电压的方向，两点之间电压只可能有两个方向，可先假设电压的方向，数值的正、负表示真实方向与假设方向之间的关系。称此数值的正、负表示真实方向与假设方向之间的关系。称此假设的方向为电压的参考方向。电压的参考方向用箭头假设的方向为电压的参考方向。电压的参考方向用
25、箭头（或（或+/号）在电路中标出。号）在电路中标出。n有了参考方向，带方向的电压变量就转变成了代数量。有了参考方向，带方向的电压变量就转变成了代数量。abuab+-u或或17目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续9）n电压电压（续）（续）4.电压的测量电压的测量n实验和工程中采用电压表测量电压，电压表必须和被测支实验和工程中采用电压表测量电压，电
26、压表必须和被测支路并联。路并联。n电压的参考方向由电压表接线方式决定电压的参考方向由电压表接线方式决定“+”接线柱指向接线柱指向“”接线柱接线柱电压表电压表+_被测被测支路支路+_u18目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续10）n关联参考方向关联参考方向n同一电路元件上既有电流参考方向，也有电压参考方向。同一电路元件上既有电流参考方向，也有电压
27、参考方向。作为参考方向，都是人为假设出来的，两者之间没有实际作为参考方向，都是人为假设出来的，两者之间没有实际联系。联系。n电路分析中，在一个元件上定义两个独立的参考方向是不电路分析中，在一个元件上定义两个独立的参考方向是不合适的。为了分析方便，同一电路元件或电路部分，电压合适的。为了分析方便，同一电路元件或电路部分，电压和电流的参考方向采用一致的方向，称为和电流的参考方向采用一致的方向，称为关联参考方向关联参考方向。n如无特别需要，一般采用关联参考方向。这样在电路中只如无特别需要，一般采用关联参考方向。这样在电路中只需要标出一个参考方向。需要标出一个参考方向。19目录目录 前一页前一页下一页
28、下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续11）n电功率电功率n电功率的概念、符号与单位电功率的概念、符号与单位n电功率是电路元件消耗电能快慢的度量，它表示单位电功率是电路元件消耗电能快慢的度量，它表示单位时间内电路元件消耗的电场能量。时间内电路元件消耗的电场能量。n电路中用电路中用 P 或或 p 表示电功率，按照定义，表示电功率，按照定义，p(或或 P)=dW/dtn功率的单
29、位为瓦特（功率的单位为瓦特（W）=焦耳焦耳(J)/秒秒(s)。n功率的计算功率的计算n采用关联参考方向时采用关联参考方向时n采用非关联参考方向采用非关联参考方向必须加上负号！必须加上负号！20目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续12）n电源和负载的概念电源和负载的概念n若某元件电功率大于零，在电路中消耗电能，表现为负载。若某元件电功率大于零，在
30、电路中消耗电能，表现为负载。n若某元件电功率小于零，向电路提供电能，表现为电源。若某元件电功率小于零，向电路提供电能，表现为电源。n举例：由举例：由5个元件组成的电路如图，各元件上电压、电个元件组成的电路如图，各元件上电压、电流参考方向采用关联参考方向，标在图上如下。流参考方向采用关联参考方向，标在图上如下。确定各元件的功率，确定各元件的功率，指出哪些是电源、哪些是负载？指出哪些是电源、哪些是负载？1234521目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电
31、子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量（续续13）元件元件1是负载是负载元件元件2是负载是负载元件元件3是电源是电源元件元件4是负载是负载元件元件5是电源是电源注意：注意：电路中所有元件的功率之和为电路中所有元件的功率之和为 0！这一规则称为功！这一规则称为功率平衡原理。常用作对分析结果的检验准则。功率率平衡原理。常用作对分析结果的检验准则。功率平衡实际上是能量守恒的体现，任意时刻，电源发平衡实际上是能量守恒的体现，任意时刻，电源发出的电能恰为负载所消耗。出的电能恰为负载所消耗。22目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返
32、回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.4 电气设备的额定值电气设备的额定值n电气设备的额定值：电气设备的安全使用值电气设备的额定值：电气设备的安全使用值n额定电流额定电流IN：电气设备在长期连续运行或规定工作制下允：电气设备在长期连续运行或规定工作制下允许通过的最大电流。许通过的最大电流。n额定电压额定电压UN ：根据电气设备所用绝缘材料的耐压程度和根据电气设备所用绝缘材料的耐压程度和容许温升等情况规定的正常工作电压。容许温升等情况规定
33、的正常工作电压。n额定功率额定功率PN：电气设备在额定电压、额定电流下工作时的：电气设备在额定电压、额定电流下工作时的功率。功率。n额定值表明了电气设备的正常工作条件、状态和容量，使用额定值表明了电气设备的正常工作条件、状态和容量，使用电气设备时，要注意不要超出其额定值，避免出现不正常的电气设备时，要注意不要超出其额定值，避免出现不正常的情况和发生事故。情况和发生事故。n注意：使用中，电气设备的实际电压、电流、功率不一定等注意：使用中，电气设备的实际电压、电流、功率不一定等于其额定值。于其额定值。23目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念
34、及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.5 电路的工作状态电路的工作状态 工作时，根据所接负载不同，电路的工作状态分为三种：工作时，根据所接负载不同，电路的工作状态分为三种：开路、短路、负载状态。开路、短路、负载状态。n开路工作状态开路工作状态含源含源电路电路+_iu电路外接端未接任何负载，端电流电路外接端未接任何负载，端电流i=0（开路）。（开路）。此时，端口电压由电路内部电源与此时，端口电压由电路内部电源与结构决定，称为开路电压，记作结构决定，称为开路电压，记作 uOC 或或
35、UOC=UOC24目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.5 电路的工作状态电路的工作状态（续续1）n短路工作状态短路工作状态含源含源电路电路+_iu电电路路外外接接端端直直接接用用导导线线连连接接，端端口口电压电压 u=0（短路）（短路）此时，端电流由电路内部电源与结构决定，称为短路电流，此时，端电流由电路内部电源与结构决定，称为短路电流，记作记作 iSC 或或 ISC ISC25目录目
36、录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.5 电路的工作状态电路的工作状态（续续2）n负载工作状态负载工作状态含源含源电路电路+_iu电电路路外外接接一一定定负负载载，电电路路中中有有电电流流流过，此时的状态称为负载状态。流过，此时的状态称为负载状态。负载负载对于确定的电路，电流的大小取对于确定的电路，电流的大小取决于负载的大小。决于负载的大小。当电路中的电流等于额定电流时，叫做当电路中的电流等于
37、额定电流时，叫做“满载满载”（额定状态）；（额定状态）；当电路中的电流大于额定电流时，叫做当电路中的电流大于额定电流时，叫做“过载过载”；当电路中的电流小于额定电流时，叫做当电路中的电流小于额定电流时，叫做“欠载欠载”。一般来说电路不能工作在过载状态，但短时少量的过载还是可一般来说电路不能工作在过载状态，但短时少量的过载还是可以的，长时过载可能会引起事故的发生，是绝不允许的。为保以的，长时过载可能会引起事故的发生，是绝不允许的。为保证电路安全工作，一般需在电路中接入必要的过载保护装置。证电路安全工作，一般需在电路中接入必要的过载保护装置。26目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回
38、第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.6 无源电路元件无源电路元件n电阻元件电阻元件n电阻元件的概念电阻元件的概念由代数关系联系端电压由代数关系联系端电压 u 和电流和电流 i 的二端元件称为电阻元的二端元件称为电阻元件，简称电阻。件，简称电阻。电阻元件的特性由电阻元件的特性由 u-i 平面上的一条曲线表示，平面上的一条曲线表示，Oiu当这条曲线是一条过原点的直当这条曲线是一条过原点的直线时，称为线性电阻。本课程线时，称为线性电阻。本课程
39、中如无特别声明电阻元件均指中如无特别声明电阻元件均指线性电阻。线性电阻。线性电阻元件线性电阻元件非线性电阻非线性电阻27目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.6 无源电路元件无源电路元件（续续1）n电阻元件电阻元件（续）续）n电阻元件的符号、参数电阻元件的符号、参数电阻元件的参数为特性曲线的斜率，记作电阻元件的参数为特性曲线的斜率，记作 R 称为电阻元件称为电阻元件的电阻（值），单位欧姆
40、（的电阻（值），单位欧姆（）uiR电阻元件的符号电阻元件的符号n电阻元件的特性电阻元件的特性欧姆定律欧姆定律在在关联参考方向关联参考方向下，电阻两端电压与流过电下，电阻两端电压与流过电阻的电流成正比，比例系数为电阻元件的参阻的电流成正比，比例系数为电阻元件的参数数电阻值电阻值如果电阻如果电阻R不随时间变化，电阻不随时间变化，电阻元件称为时不变电阻。本课只讨元件称为时不变电阻。本课只讨论时不变元件。论时不变元件。28目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟
41、电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.6 无源电路元件无源电路元件（续续2）n电容元件电容元件n电容元件的概念电容元件的概念电容元件的原型是平板电容器，基本特性是存储在极板上电容元件的原型是平板电容器，基本特性是存储在极板上的电荷量的电荷量 q 与两极板之间的电压与两极板之间的电压 u 满足代数关系。用满足代数关系。用 q-u 平面上的一条曲线平面上的一条曲线 fC(q,u)=0 描述。描述。+-+q-quOuq非线性电容非线性电容线性电容元件线性电容元件当这条曲线是一条过原点的直线时，称为线性电容。本课当这条曲线是一条过原点的直线时，称为线性电容。本课程中如无特别
42、声明电容元件均指线性电容。程中如无特别声明电容元件均指线性电容。29目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.6 无源电路元件无源电路元件（续续3）n电容元件电容元件（续）续）n电容元件的符号、参数电容元件的符号、参数电容元件的参数为特性曲线的斜率，记作电容元件的参数为特性曲线的斜率，记作 C，称为电容元，称为电容元件的电容（量），单位法拉（件的电容（量），单位法拉（F），法拉的单位很大，实
43、），法拉的单位很大，实用中常采用微法用中常采用微法 F(10-6F)和皮法和皮法 pF(10-12F)。iuC电容元件的符号电容元件的符号30目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.6 无源电路元件无源电路元件（续续3）n电容元件电容元件（续）续）n电容元件的电压电容元件的电压-电流关系电流关系伏安特性伏安特性动态元件动态元件记忆元件记忆元件31目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束
44、返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.6 无源电路元件无源电路元件（续续3）n电容元件电容元件（续）续）n电容元件的功率与储能电容元件的功率与储能功率功率储能储能功率可正可负，有时吸收能量，有时放出能量，但本身功率可正可负，有时吸收能量，有时放出能量，但本身不消耗能量（无损）。不消耗能量（无损）。与电流无关与电流无关储能元件储能元件以电场方式储存以电场方式储存关联参考方向关联参考方向32目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束
45、返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.6 无源电路元件无源电路元件（续续4）n电感元件电感元件n电电感元件的概念感元件的概念电感元件的原型是空心线圈，基本特性是线圈中的磁通量电感元件的原型是空心线圈，基本特性是线圈中的磁通量 与流过线圈的电流与流过线圈的电流 i 满足代数关系。用满足代数关系。用 -i 平面上的平面上的一条曲线一条曲线 fL(,i)=0 描述。描述。Oi 非线性电感非线性电感线性电感元件线性电感元件当这条曲线是一条
46、过原点的直线时，称为线性电感。本课程当这条曲线是一条过原点的直线时，称为线性电感。本课程中如无特别声明电感元件均指线性电感。中如无特别声明电感元件均指线性电感。i+_uN 匝磁通F+_eL 33目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.6 无源电路元件无源电路元件（续续5）n电感元件电感元件（续）续）n电感元件的符号、参数电感元件的符号、参数电感元件的参数为特性曲线的斜率，记作电感元件的参数
47、为特性曲线的斜率，记作 L，称为电感元，称为电感元件的电感（量），单位亨利（件的电感（量），单位亨利（H），亨利的单位很大，实），亨利的单位很大，实用中常采用毫亨用中常采用毫亨mH(10-3H)和微亨和微亨 H(10-6H)。Liu电感元件的符号电感元件的符号34目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.6 无源电路元件无源电路元件（续续6）n电感元件电感元件（续）续）n电感元件的电压电感元
48、件的电压-电流关系电流关系伏安特性伏安特性动态元件动态元件记忆元件记忆元件35目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.6 无源电路元件无源电路元件（续续7）n电感元件电感元件（续）续）n电感元件的功率与储能电感元件的功率与储能功率功率储能储能功率可正可负，有时吸收能量，有时放出能量，但本身功率可正可负，有时吸收能量，有时放出能量，但本身不消耗能量（无损）。不消耗能量（无损）。储能元件储能元
49、件以磁场方式储存以磁场方式储存关联参考方向关联参考方向储能与电压无关储能与电压无关36目录目录 前一页前一页下一页下一页 结束结束返回返回第第一一章章 电电路路的的基基本本概概念念及及电电路路元元件件按空格键继续按空格键继续高等学校电子教案高等学校电子教案:电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术1.7 有源电路元件有源电路元件n理想理想（独立独立）电压源电压源n若二端元件两端电压不随流过它的电流变化，保持固定的若二端元件两端电压不随流过它的电流变化，保持固定的数值（或变化规律），称此元件为理想（独立）电压源。数值（或变化规律），称此元件为理想（独立）电压源。n
50、理想电压源的伏安特性为一条平行于电流轴的直线。理想电压源的伏安特性为一条平行于电流轴的直线。uSuiuiuSOu=uS不随电流变化不随电流变化+-US一般电压源符号一般电压源符号直流电压源或恒压源直流电压源或恒压源理想电压源两端的电压值不随电流变化，因此，理理想电压源两端的电压值不随电流变化，因此，理想电压源的两端不能被短路（电阻值为想电压源的两端不能被短路（电阻值为0 0），否则，），否则，将流过无穷大电流。将流过无穷大电流。常用的电池在正常工作范围内近似为理想电压源常用的电池在正常工作范围内近似为理想电压源（恒压源）。使用中不能将其两个电极短路，否则（恒压源）。使用中不能将其两个电极短路，