清华电路原理课件--3电路元件

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清华大学电路原理课件--电路原理_skja_03

2020/2/8
课件
2
uS
1. 特点：
(a) 端电压确定不变。由电源本身决定，与外电路无关；
(b) 通过它的电流是任意的，由外电路决定。
I
5V
R 5V
2020/2/8
课件
3
i
2. 伏安特性
+ +
uS
u
_
_
u US
0
i
(1) 若uS = US ，即直流电源。则其伏安特性为平行于电流轴的直线。
(2) 若uS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是平行于电流轴的直线。
电路元件与电路定律
第三讲 (总第三讲)
电源元件受控电源
2020/2/8
课件
1
电源 (source)元件
一、理想电压源电路符号
a
a
U(E) U(E)
b
b
电压 U
由a点到b点的电压降低
U=a-b
电动势E 由b点到a点经电源内部的电压升高
E=a-b
参考方向电压：＋极到－极的降低电动势：－极到＋极的升高
称为线性受控源。
2020/2/8
课件
15
+
u_1
_u1
u2
_
VCVS
{ i1=0 u2= u1 :电压放大倍数
2020/2/8
课件
14
i1
i2
+
+
u_1
b i1 u2 _
CCCS
i1
i2
+
+
u_1
gu1 u2 _
VCCS
i1
i2
+

电路原理-清华-36共25页文档

u2u S
+
D
+
u
_
S
R
u
_
2
0
t
非线性电感(nonlinearity inductance)电路
i
+
us
uS i
0
t
25.03.2020
课件
2
3. 大量脉冲信号均为周期性非正弦信号
f(t)
…
f(t)
0
t0
t
f(t) 0
t
尖脉冲
方波
锯齿波
二、周期性非正弦电流电路的分析方法
—谐波(harmonic wave)分析法
（3） 2 I 0 I m k sik n tk ()(k 1 ,2 ,3 , )直次流谐分波量乘与积各
T 10 T2I0k 1Ikm sik nt(k)dt0
余弦函数是偶函数 coxscosx)(
…
-T
f(t)
…
t 0T
… -T
f(t)
T 0
…
t
此类函数的傅里叶级数展开式只包含余弦函数项，不包含正弦函数项，可能有常数项。
25.03.2020
课件
13
2. 根据半波对称性质判断 (a) f(t)f(tT)
2
半波对称横轴
…
-T
f(t)
…
0T
t
f (t T ) 2
2E
k
(1
cos
k
)
4E
k
0
k为奇数 k为偶数
25.03.2020
课件
10
则
f(t)4Esi nt4 3Esin 3t4 5Esin 5t 4E(sint1 3sin 3t1 5sin 5t)

清华大学电路原理于歆杰精品PPT课件

电路中某个支路（或元件）的电压（或电流）的控制。
电路符号
+– 受控电压源
受控电流源
清华大学电路原理教学组
一个受控电流源的例子（MOSFET）
IDS
MOSFET
＋ D
G
＋
S
UDS
IDS
UGS
－
－
电流源
电阻
受控源与独立源的比较:
UDS
(1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定，而受控源电压(或
电流)直接由控制量决定。
二、欧姆定律 (Ohm’s Law)
(1) 电压电流采用关联参考方向
i
R
+u
uRi
R 电阻 (resistance) 单位： (欧)
清华大学电路原理教学组
令G 1/R
G 电导 (conductance)
单位： S (西) (Siemens，西门子)
欧姆定律(关联参考方向下): i G u
u 关联参考方向下线性电阻器的u-i关系 :
清华大学电路原理教学组
（2）伏安特性 i
+
iS
u
_
u
IS
0
i
（a）若iS= IS ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电压轴的直线，反映电流与端电压无关。
（b）若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是平行于电压轴的直线
（c）电流为零的电流源，伏安特性曲线与 u 轴重合，相当于开路状态。
清华大学电路原理教学组
（3）理想电流源的短路与开路
+
i
（1）短路：R=0， i= iS ，u=0 ，
电流源被短路。
iS
u
R
_

第六章-电路原理-张燕君-清华大学出版社

5. 相序：各相电源经过同一值(如正最大值)的先后顺序
正序(顺序)：A—B—C—A
C
B
A
负序(逆序)：A—C—B—A
B
A C
6. 对称三相电源连接
A +
•
UA
–N
•
C UC
•
UB
•
IA A
•
•
UAB UCA
N
•
B IB
B
I U •
•
C
BC
C
A
•
UC
•
UA
C
– •
+
B
UB
•
IA
A
•
•
U U •
A B CA
U bc
Z
2Iab
•
•
I ca
U ca
Z
Iab
即，相电流对称。
讨论（接）线电流和相电流的关系
•
IA
令
•
I ab
I0o
•
I bc
I 120o
•
I ca
I1 2 0o
a
•
IB
b
•
IC
•
I ab
Z •
Z
I ca
•Z I bc
线电流：
c
•
•
•
I A I ab I ca
3
•
I ab
30o
•
•
•
I B I bc I ab
(3) 线电压大小等于相电的压 3倍, 即Ul 3U p .
(4) 线电压相位领先对应相电压30o。
•
•
UAB U AN

清华大学电路原理课件--电路原理_skja_06

1 Gi
8
注意
i
iS
+
iS
Gii S
u _
i
+
uS _
+
iu
Ri
_
(1) 变换关系数值关系; 方向：电流源电流方向与电压源压升方向相同。
(2) 所谓的等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。
开路的电压源中无电流流过 Ri；开路的电流源可以有电流流过并联电导Gi 。
电压源短路时，电阻Ri中有电流；电流源短路时, 并联电导Gi中无电流。
2019/9/22
课件
5
二、实际电流源
实际电流源，当它向外电路供给电流时，并不
是全部流出，其中一部分将在内部流动，随着端电压的增加，输出电流减小。
I
u
GiU
U
iS
+
Gi U _
0
I IS
i
I = iS – Gi U Gi: 电源内电导，一般很小。
一个实际电流源，可用一个电流为 iS 的理想电流源
3
例1
uS
iS
uS
例2
uS
iS
iS
2019/9/22
课件
4
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电压源和电流源的等效变换
一、实际电压源实际电压源，当它向外电路提供电流时，它的
端电压总是小于其电动势，电流越大端电压越小。
u US RiI
U
I
+
US _
+
U
Ri
_
0
Ii
U=US – Ri I
R Ri: 电源内阻，一般很小。
一个实际电压源，可用一个理想电压源uS与一个电阻Ri 串联的支路模型来表征其特性。

12bjjc004清华大学电路原理课件共12页

IA23.2336.9 A
IB23.2 315.96 A
总电流：

IA IA 1 IA2
4 .4 1 5.1 3 3 .2 3 3.9 6 7 .5 6 4.2 6 A
P 总 3U lIAco φ总 s 3387 0 .5c 6o4s.2 63.4k 4W
pAuAiAUcIo sUcIo (2 st) pBuBiBUcIo sUcIo(2st[12 o) 0] pCuCiCUcIo sUcIo(2st[12 o) 0]
pp A p Bp C3 U cIφ os p
p
UIcos
3UIcos
iA
A
iA + iB+ iC=0 (KCL) iC= –(iA + iB) p= (uAN – uCN)iA + (uBN – uCN) iB
= uACiA +uBC iB
iB iC C
N B
P=UACIAcos 1 + UBCIBcos 2 1 :uAC 与iA的相位差， 2 :uBC 与iA的相位差。
注意：
(1) 为相电压与相电流的相位差角(相阻抗角)，不要误以
为是线电压与线电流的相位差。
(2) cos为每相的功率因数，在对称三相制中即三相功率因数： cos A= cos B = cos C = cos 。
P
P
coφs

3UlIl 3UpIp
(3) 电源发出的功率。
2. 无功功率 Q=QA+QB+QC= 3Qp
(2) 用两表法测电动机负载的功率，画接线图，求两表读数。

IA
IA 2

清华大学电路原理课件--电路原理_skja_56-21页精选文档

•
I1
+
•
U1
Za Zb
Zc
Z
•
I1
+
•
I2
+
•
U2
Z11U I 11 I 20 ZaZb Z21UI 12 I20 ZbZ
Z12
U1 I2
I10
Zb
Z22U I 22 I 10 ZbZc
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谢谢！
xiexie!
谢谢！
xiexie!
电路结构左右对称的一般为对称二端口。上例中，Ya=Yc=Y时， Y11=Y22=Y+ Yb
对称二端口只有两个参数是独立的。
对称二端口是指两个端口电气特性上对称，结构不对称的二端口，其电气特性可能是对称的。这样的二端口也是对称二端口。
•
I1
+
•
U1
3 3
6 5
•
I2
+
•
U2
YY11
1Y2 2Y2
二端口概述
在工程实际中，研究信号及能量的传输和信号变换时，经常碰到如下形式的电路。
K
放大器
R
C
C
n:1
滤波器变压器
1. 端口 (port)
i1 +
u1 i1
N
2. 二端口（two-port)
端口由一对端钮构成，且满足如下端口条件：从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。
当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。
i1 +
u1 i1
i2 +
N
i2
u2
3. 二端口网络与四端网络的关系

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电感 (inductor)元件
i L – 变量: 电流 i , 磁链
+
u
一、线性定常电感元件
def
L

i
= N 为电感线圈的磁链
L 称为自感系数
L 的单位名称：亨（利）符号：H (Henry）
亨 (H) 韦 (W b ) 安 (A) [伏 ][秒 ] [安 ] [ 欧 ][ 秒 ]
三、电感的储能
p 吸 ui i L di dt
W吸
若 i ( ) 0

t
Li
di d
2
d 1 2L
1 2
i(t )
Li
2 i ( )

1 2
Li ( t )
2
1 2
)
(t ) 0
2
2012-9-1
电路原理
WR

t t0
pd

t t0
u i d
2012-9-1
电路原理
4. 开路与短路 i R
0
当 R = 0 (G = )，视其为短路。 u = 0 , i由外电路决定 u
当 R = (G = 0)，视其为开路。
i = 0 , u由外电路决定
0
2012-9-1
+
u –
i
u
短路
i
开路
电路原理
i
dq dt
C
du dt
u(t )
1 C

t

id 1 C
1 C
t t0

t0
id
1 C

t t0
id
u(t0 )

id
q(t ) q(t0 )

t t0
id
(2) 电容元件是一种记忆元件； (3) 当电流 i 为有限值时，电容电压不能跃变。
2012-9-1
电路原理
返回首页
def
L

i

0
韦安（ ~i ）特性二、线性电感电压、电流关系： i + – u e – +
i

i , 右螺旋
e , 右螺旋 u , e 一致
由电磁感应定律与楞次定律
e L di dt
u , i 关联
u e L
di dt
2012-9-1
电路元件与电路定律
第二讲 (总第二讲)
电阻元件电感元件电容元件
2012-9-1 电路原理
线性定常电阻(resistor)元件
1. 符号
R
2. 欧姆定律 (Ohm’s Law) (1) 电压与电流取关联参考方向 R i
uRi
k
+
u
电阻R单位名称：欧(姆)
2012-9-1 电路原理
符号:
令
2012-9-1
电路原理
四、电感和电容的串并联电感的串联
L eq

n
n
Lk
k 1
电感的并联
1 L eq 1

1 Lk 1 Ck
k 1
电容的串联
C eq

n
k 1
电容的并联
C eq
C
k 1
n
k
2012-9-1
电路原理
返回首页
电路原理
i +
L u
u L di dt
–
(1) 当 u，i 为关联方向时，u=L di / dt
u，i 为非关联方向时，u= – L di / dt
u的大小与 i 的变化率成正比，与 i 的大小无关；当 i 为常数时，di / dt =0 u=0。
电感在直流电路中相当于短路；
2012-9-1
u
+
u –Ri
则欧姆定律写为
i –Gu
2012-9-1
电路原理
3. 功率和能量功率：
i
R p吸 ui i 2R u2 / R
u
+
i
R
u
p吸 –ui –(–R i ) i i 2 R –u(–u/ R) = u2/ R
+
能量：可用功表示。从t0 到 t电阻消耗的能量
电路原理
(2) 电感元件是一种记忆元件；
i
L
1
t

ud
L
1
0

ud
L
1
t 0
ud i(0)
L
1
t 0
ud
(0)

t 0
ud
(3) 当电压 u 为有限值时，电感中电流不能跃变。因为电流跃变需要一个无穷大的电压。
2012-9-1
电路原理
G称为电导单位名称：西(门子) 符号: S (Siemens) G i 则欧姆定律表示为 i G u
G 1/R
+
u
线性电阻元件的伏安特性为一条过原点的直线
R tg
u

0
i
线性电阻R是一个与电压和电流无关的常数。
2012-9-1 电路原理
(2) 电阻的电压和电流的参考方向相反 i R (G)

0 二、线性电容的电压、电流关系 i +
i dq dt C du dt
C tg u
(1) i的大小与 u 的变化率成正比，
+ C – 与 u 的大小无关；
u
–
当 u 为常数时，du/dt =0 i=0。
电容在直流电路中相当于开路，电容有隔直作用；
2012-9-1
电路原理
i + u – + C –
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电容(capacitor)元件
一、元件特性描述电容的两个基本变量: u, q i + u + C
def
对于线性电容，有：
q =Cu
–
–
C
q u
C 称为电容器的电容
电容 C 的单位：F (法)
(Farad，法拉)
常用F，pF等表示。
2012-9-1 电路原理
q 库伏（q~u）特性