《电工电子技术》教案
电工电子技术教案 .

时间分配
通过习题复习上节课的主要内容
第三节基尔霍夫定律
掌握支路、节点、回路、网孔几个术语的概念。
一、基尔霍夫电流定律(KCL)
对于电路中的任何一个节点,在任何瞬间流入节点的电流之和,必然等于流出节点的电流之和。
KVL通常用于节点,但也可以将节点推广到电路的一个闭合面(即广义节点)所包围的部分电路。
4、组织学生讨论维持课堂纪律的重要性,使学生明确维持课堂纪律人人有责,确定对迟到等现象必要的惩戒措施,课下请学生干部帮助维持课堂纪律;
5、组织讨论电工技术的学习方法以及与电子技术的紧密关系。
授课提纲
教学法
时间分配
第一节电路及基本物理量
一、电路模型
二、电路中的基本物理量
1、电流
(1)电流的大小
(2)电流的正方向
难点
关联方向的概念及应用其灵活计算
课
堂
组
织
1、自我介绍并视实际情况对全部或部分学生进行点名,为实现教与学的密切配合打下良好基础;
2、介绍《电工技术》主要内容及其与后继课《电子技术》、《接口技术》、《单片机原理及应用》等课程的联系;
3、说明学习《电工技术》这门课程的基本方法及学习过程中应注意的问题,强调与高中学习电学知识的方法有所不同;
2、在讲解基尔霍夫定律的时候,采用引导式教学方法引导学生掌握定律的变换形式;
3、画出实际电源的伏安特性曲线,然后组织学生讨论,最后得出电流和电压的函数表达式;
4、给学生充分的想象空间,让学生尽量自己分析电源的等效变换;
5、在上课的过程中发挥学生的主动性,调动课堂学习的积极性,和学生产生互动。
授课提纲
例题1-7:求图1-33(a)中的端电压Uab。
2024年新版电工电子技术教案完整版

2024年新版电工电子技术教案完整版一、教学内容本教案依据2024年新版《电工电子技术》教材第3章“电路分析基础”展开,具体内容包括:3.1节电路基本概念,3.2节电路分析方法,3.3节交流电路分析,3.4节三相电路。
二、教学目标1. 掌握电路基本概念,如电压、电流、电阻、功率等,并了解它们之间的关系。
2. 学会使用基本的电路分析方法,如串联、并联、混联等。
3. 能够对交流电路进行分析,理解阻抗、相位等概念。
三、教学难点与重点教学难点:交流电路分析,特别是阻抗和相位的概念。
教学重点:电路基本概念的理解,电路分析方法的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:电路演示板、示波器、信号发生器、电阻、电容、电感等元件。
2. 学具:电路实验箱、万用表、计算器。
五、教学过程1. 导入:通过展示一些实际生活中的电路图,引发学生对电路分析的兴趣。
2. 理论讲解:(1) 介绍电路基本概念,如电压、电流、电阻等。
(2) 讲解电路分析方法,如串联、并联、混联等。
(3) 引入交流电路,解释阻抗、相位等概念。
3. 实践情景引入:(1) 搭建串联电路,测量电压、电流,计算电阻。
(2) 搭建并联电路,测量电压、电流,计算总电阻。
(3) 搭建交流电路,观察阻抗、相位的变化。
4. 例题讲解:结合教材例题,讲解电路分析方法的应用。
5. 随堂练习:布置一些电路分析题目,让学生当堂完成。
六、板书设计1. 电路基本概念:电压、电流、电阻、功率。
2. 电路分析方法:串联、并联、混联。
3. 交流电路分析:阻抗、相位。
七、作业设计1. 作业题目:(1) 计算给定串联电路的电阻、电流、电压。
(2) 计算给定并联电路的总电阻、电流、电压。
(3) 分析给定交流电路的阻抗、相位。
2. 答案:八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课的教学过程中,学生对于交流电路分析部分掌握不够扎实,需要加强练习。
2. 拓展延伸:布置一道综合性的电路分析题目,要求学生结合所学知识,进行深入探讨。
电工电子技术 教案

电工电子技术教案第一章:电工基础1.1 电流、电压和电阻的概念电流:电荷的定向移动形成电流,单位是安培(A)。
电压:电势差,单位是伏特(V)。
电阻:阻碍电流流动的性质,单位是欧姆(Ω)。
1.2 欧姆定律欧姆定律公式:U = IR,其中U表示电压,I表示电流,R表示电阻。
应用示例:给定电压和电阻,计算电流;给定电流和电阻,计算电压等。
1.3 串并联电路串联电路:电流在各个元件中相同,电压分配。
并联电路:电压在各个元件中相同,电流分配。
第二章:电子元件2.1 半导体基础知识半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料,如硅(Si)、锗(Ge)。
PN结:P型半导体和N型半导体接触形成的结构,具有单向导电性。
2.2 二极管结构、符号和性质。
应用:整流、滤波、稳压等。
2.3 晶体管结构、符号和类型(NPN、PNP)。
放大作用和应用。
第三章:基本电路分析3.1 交流电路交流电:电压和电流随时间变化的电信号。
交流电路的特点和应用。
3.2 频率和相位频率:单位是赫兹(Hz),表示单位时间内周期性变化的次数。
相位:表示电压或电流波形的时间关系。
3.3 谐振电路谐振条件:L和C的组合使电路的阻抗最小,电流最大。
应用:滤波、选频等。
第四章:电子测量技术4.1 测量仪器和工具示波器、万用表、信号发生器、毫安表等。
4.2 测量方法和注意事项测量电阻、电容、电感、电压、电流等。
注意事项:正确选择测量范围、避免测量误差等。
4.3 故障诊断与维修常用诊断方法:观察、测量、替换元件等。
维修技巧:查找故障原因、排除故障、修复电路等。
第五章:电力电子技术5.1 电力电子器件晶闸管、GTO、IGBT等。
5.2 电力电子电路应用交流调速、变频调速、电力控制等。
5.3 节能技术和环保电力电子技术在节能和环保领域的应用。
第六章:电机原理与应用6.1 直流电机构造、原理和分类(永磁直流电机、励磁直流电机)。
特性:转速、扭矩与电流的关系。
6.2 交流电机构造、原理和分类(异步电机、同步电机)。
电工电子技术教案(完整版)

第 二 讲教学章节:第一章 电路和电路元件 1.3~1.4 独立电源元件,二极管教学要求:1、熟悉电压源和电流源;2、掌握两种电源模型的等效;3、熟练掌握二极管的特性;4、掌握稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。
教学重点:两种电源模型的等效,二极管的特性,稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。
教学难点:两种电源模型的等效;二极管的特性;稳压二极管工作状态。
教学方法与手段:启发式讲授,联系实际,多媒体,板书。
教学内容与进程:一、引入:电压源和电流源 1、电压源⑴ 两端的电压仅由自身决定,与流过的电流及外电路无关。
⑵ 流过的电流由外电路决定。
电压源置零,等效于两端短路。
电压源不允许外电路短路。
2、电流源⑴ 电流源的电流仅由自身决定,与两端的电压无关。
⑵ 两端的电压由外电路决定。
电流源置零,等效于两端开路。
电流源不允许外电路开路。
二、实际电源的模型 1、电压源模型2、电流源模型3、两种电源模型的等效1.4 二极管 三、PN 结及其单相导电性二极管的结构和电路符号如图所示,VD 是文字符号。
R -+U +U s -R -+U I s四、二极管的主要特性和主要参数(1)正偏导通(2)反偏截止(3)二极管的伏安特性正向特性:二极管正向电压超过某一数值时电流开始快速增长,对应的电压称为死区电压,也称阈值电压或开启电压,记作U T ,二极管导通时的正向电压称为二极管导通电压或管压降,记作U D 。
方向特性:二极管反向电流一般很小,小功率硅管为几μA ,锗管为几十μA 。
反向击穿特性:反向电压增高到一定数值U (BR)时,二极管反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿。
五、二极管的工作点和理想特性六、稳压二极管稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。
稳压二极管的符号、伏安特性和典型应用电路。
七、发光二极管和光电二极管 发光二极管工作在正向偏置状态。
光电二极管又称光敏二极管,它工作在反向偏置状态。
电工电子技术教案

电工电子技术教案一、教学内容本节课我们将学习电工电子技术教材第四章“数字电路基础”中的内容,详细涵盖数字逻辑的概念、基本逻辑门电路的工作原理及其应用,特别是与门、或门、非门的基础知识。
二、教学目标1. 理解数字逻辑基本概念,掌握基本逻辑门的功能及逻辑符号。
2. 能够运用基本逻辑门分析简单的数字电路。
3. 培养学生的逻辑思维能力和实际操作能力。
三、教学难点与重点教学难点:基本逻辑门的工作原理及其组合应用。
教学重点:数字逻辑的基础知识和基本逻辑门的识别与应用。
四、教具与学具准备1. 教具:PPT展示课件、实验用逻辑门电路板、示波器、电压源等。
2. 学具:每组一套逻辑门实验套件、电路图绘制工具、记录本。
五、教学过程1. 导入新课:通过一个简单的数字锁电路实践情景引入数字逻辑概念。
2. 理论讲解:讲解数字逻辑的基本概念,包括逻辑电平、逻辑“1”和“0”。
介绍基本逻辑门电路(与门、或门、非门)的工作原理及其符号表示。
3. 例题讲解:通过PPT展示并讲解一个包含与门和或门的实际应用电路。
4. 随堂练习:学生根据所给条件,设计一个简单的逻辑门控制电路。
5. 实践操作:学生分组进行实验,用实验套件搭建基本逻辑门电路。
使用示波器观察并记录实验结果,分析其逻辑功能。
六、板书设计1. 数字逻辑的基本概念。
2. 基本逻辑门的符号和真值表。
3. 实例电路图及逻辑表达式。
七、作业设计1. 作业题目:设计一个使用与门和非门实现“反相器”功能的电路,并给出逻辑表达式。
答案:反相器可以通过一个与门和一个非门实现,输入A、B,输出Y,逻辑表达式为:Y = A'B。
2. 分析并绘制一个或门与两个非门组成的“与非”电路,给出其逻辑表达式。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:学生对基本逻辑门的理解和应用是否到位,实验操作是否规范。
2. 拓展延伸:引导学生思考基本逻辑门在计算机和数字系统中的应用。
探索更多复杂的数字电路设计,如编码器、译码器等。
电工电子技术教案完整版

05
常用低压电器与控制 电路
常用低压电器介绍
刀开关
用于接通和分断电路的 电器,如负荷开关、隔
离开关等。
熔断器
用于电路过载和短路保 护的电器,如熔断器、
自动开关等。
接触器
用于频繁接通和分断大 电流电路的电器,如交 流接触器、直流接触器
等。
继电器
用于自动控制和保护电 路的电器,如时间继电
器、热继电器等。
欧姆定律及应用
欧姆定律
在同一电路中,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比 。欧姆定律的公式为I=U/R,其中I表示电流,U表示电压,R表示电阻。
欧姆定律的应用
利用欧姆定律可以计算电路中的电流、电压和电阻。例如,已知电路中的电压和 电阻,可以计算出电路中的电流;已知电路中的电流和电阻,可以计算出电路中 的电压;已知电路中的电流和电压,可以计算出电路中的电阻。
根据实际需求设计逻辑电路,包括编码器 、译码器、数据选择器、数据分配器等。
分析产生原因及消除方法。
07
模拟电子技术基础
半导体器件基础知识
半导体材料特性
介绍半导体材料的导电性能、掺 杂原理及PN结的形成。
半导体二极管
阐述二极管的结构、伏安特性、主 要参数及应用。
半导体三极管
详细讲解三极管的结构、电流放大 原理、输入/输出特性曲线及主要参 数。
基本控制环节和典型控制电路分析
01
02
03
04
点动控制
通过按钮直接控制接触器的通 断,实现电动机的启动和停止
。
自锁控制
利用接触器的辅助触头实现自 锁功能,使得电动机能够连续
运转。
正反转控制
通过两个接触器实现电动机的 正反转控制,同时需要加入互
电工电子技术教案

电工电子技术教案一、教学目标1.了解基本电工电子原理的知识,包括电流、电压、电阻等基本概念。
2.掌握电流、电压、功率的计算方法。
3.了解电路中的串联、并联、混联等连接方式。
4.能够使用基本的电工电子工具进行电路的搭建和调试。
5.掌握一些基本的电工电子元器件和电路的实际应用。
二、教学内容1.引言通过介绍电工电子技术在现代社会中的应用,激发学生的学习兴趣,并提出本节课的学习目标。
2.电流、电压和电阻介绍电流、电压和电阻的基本概念和单位,并结合实际生活中的例子进行解释。
3.电压、电流的计算讲解电压和电流的计算方法,并通过一些实例进行练习。
4.串联、并联和混联介绍电路中的串联、并联和混联等连接方式,以及它们的特点和应用。
5.电工电子工具和仪器介绍常见的电工电子工具和仪器,如万用表、示波器等,并讲解它们的使用方法。
6.电工电子元器件介绍常见的电工电子元器件,如电阻、电容、电感等,并讲解它们的基本原理和应用。
7.电路的搭建和调试讲解电路搭建的基本步骤和注意事项,并进行实际操作演示。
8.实际应用案例通过介绍一些常见的电工电子应用案例,如电源、放大器等,让学生了解电工电子技术在实际生活中的应用。
9.总结与小结总结本节课的重点内容,并进行一次简要的小结。
三、教学方法1.教师讲解法:结合PPT和示意图进行理论讲解。
2.实践操作法:通过实际操作电工电子元件和工具,进行电路的搭建和调试。
3.案例分析法:通过实际案例进行分析和讨论,加深学生的理解和应用能力。
四、教学资源1.PPT和示意图:用于讲解电工电子技术的基本原理和实际应用。
2.实验仪器和元件:用于学生进行实际操作和调试。
五、教学评价1.课堂参与度:评估学生在课堂上的主动性和积极性。
2.实际操作能力:评估学生在实验操作中的准确性和独立性。
3.理论知识掌握:评估学生对电工电子技术的基本原理和应用的理解程度。
六、教学延伸2.实践应用:组织学生参与一些电工电子技术相关的实际项目或比赛,提高他们的实际操作能力和团队合作能力。
2024新版电工电子技术精品教案完整版

2024新版电工电子技术精品教案完整版一、教学内容1. 第三章:交流电路的分析与计算,包括单一参数的交流电路、RLC串联交流电路、交流电路的功率分析。
2. 第四章:半导体器件及其应用,包括半导体物理基础、二极管、晶体管、基本放大电路。
二、教学目标1. 理解并掌握交流电路的分析与计算方法。
2. 学会半导体器件的工作原理及其在电路中的应用。
3. 能够分析和设计基本的放大电路。
三、教学难点与重点1. 教学难点:RLC串联交流电路的分析、晶体管放大电路的工作原理。
2. 教学重点:交流电路的功率分析、半导体器件的特性及应用。
四、教具与学具准备1. 教具:示波器、信号发生器、电阻、电感、电容、二极管、晶体管、面包板。
2. 学具:每组一套实验器材,包括上述教具。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一个实际的交流电路,引导学生观察并思考其工作原理。
2. 理论讲解:a. 讲解单一参数的交流电路分析方法。
b. 分析RLC串联交流电路,并通过示波器观察波形。
c. 介绍交流电路的功率分析,举例说明。
d. 讲解半导体物理基础,介绍二极管、晶体管的工作原理。
e. 介绍基本放大电路的构成及工作原理。
3. 例题讲解:针对每个知识点,讲解典型例题,并引导学生进行计算和分析。
4. 随堂练习:布置相关练习题,要求学生在课堂上完成,并及时给予反馈。
5. 实验操作:a. 学生分组进行实验,搭建RLC串联交流电路,观察并分析波形。
b. 搭建半导体器件实验电路,观察并分析其工作状态。
c. 设计并搭建一个基本放大电路,观察其放大效果。
六、板书设计1. 交流电路的分析与计算:a. 单一参数的交流电路b. RLC串联交流电路c. 交流电路的功率分析2. 半导体器件及其应用:a. 半导体物理基础b. 二极管、晶体管c. 基本放大电路七、作业设计1. 作业题目:a. 计算单一参数的交流电路的电压和电流。
b. 分析RLC串联交流电路的功率。
c. 画图并解释二极管、晶体管的工作原理。
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《电工电子技术》教案第1章电路分析基础本章要求1、了解电路的组成和功能,了解元件模型和电路模型的概念;2、深刻理解电压、电流参考方向的意义;3、掌握理想元件和电压源、电流源的输出特性;4、熟练掌握基尔霍夫定律;5、深刻理解电路中电位的概念并能熟练计算电路中各点电位;6、深刻理解电压源和电流源等效变换的概念;7、熟练掌握弥尔曼定理、叠加原理和戴维南定理;8、理解受控电源模型, 了解含受控源电路的分析方法。
本章内容电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。
电路的基本定律和理想的电路元件虽只有几个,但无论是简单的还是复杂的具体电路,都是由这些元件构成,从而依据基本定律就足以对它们进行分析和计算。
因而,要求对电路的基本概念及基本定律深刻理解、牢固掌握、熟练应用、打下电路分析的基础。
依据欧姆定律和基尔霍夫定律,介绍电路中常用的分析方法。
这些方法不仅适用于线性直流电路,原则上也适用于其他线性电路。
为此,必须熟练掌握。
1.1电路的基本概念教学时数1学时本节重点1、理想元件和电路模型的概念2、电路变量(电动势、电压、电流)的参考方向;3、电压、电位的概念与电位的计算。
本节难点参考方向的概念和在电路分析中的应用。
教学方法通过与物理学中质点、刚体的物理模型对比,建立起理想元件模型的概念,结合举例,说明电路变量的参考方向在分析电路中的重要性。
通过例题让学生了解并掌握电位的计算过程。
教学手段传统教学手法与电子课件结合。
教学内容一、实际电路与电路模型1、实际电路的组成和作用(1)组成:电源(信号源)、负载和中间环节(2)作用:a.电能的传输和转换;b.信号的传递与处理。
2、电路模型:考虑电路分析的需要,建立理想电路模型。
(1)理想电路元件概念:忽略实际元件的次要物理性质,反映其主要物理性质,把实际元件理想化。
(2)电路模型的概念:实际电路中的实际元件用理想元件代替的电路。
例如手电筒电路:实际电路 手电筒电路模型3、常用的理想元件: (1)理想电压源理想电流源(2)耗能元件: 电阻(3)电容 电感二、 电路分析中的若干规定1、 电路参数与变量的文字符号与单位 电路参数的概念:理想元件的数值。
变量的概念:电路中的电动势、电压和电流。
(1)文字符号的规定:①电路参数的文字符号用大写斜体字表示,如电阻R ; ②电路变量的文字符号:直流量:用大写斜体字表示如电压U 、电流I ;瞬时量和时变量:用小写斜体字母表示,如电压u 、电流i ;③单位的文字符号:用国际通用的文字符号表示。
单字母的单位用大写正体 字母表示,如V 、A 等;复合字母表示的单位,第一个字母正体大写,以后的字母正体小写,如Hz 、Wb 等。
2、电路变量的参考方向电路变量的实际方向:物理学中的规定:电动势的方向是在电源内部,低电位点指向高电位点的方向;电压的方向是高电位点指向低电位点的方向;电流的方向是正电荷流动的方向,如图(a)所示。
变量参考方向概念的引入:变量参考方向又称正方向,为求解变量的实际方向无法预先确定的复杂电b)所示。
(a)电流、电压的实际方向(b)电流、电压的参考方向参考方向标示的方法:①箭头标示;②极性标示;③双下标标示。
注意:①参考方向的设定对电路分析没有影响;②电路分析必须设定参考方向;③按设定的参考方向求解出变量的值为正,说明实际方向和参考方向相同,为负则相反。
关联参考方向和非关联参考方向的概念:一个元件或一段电路上,电流与电压的参考方向一致时称为关联参考方向,反之为非关联参考方向。
欧姆定律在不同参考方向情况下的表达形式: 关联参考方向:U=RI 非关联参考方向:U= –RI例:已知图(a )、(b )电路和变量的参考方向,求电流I 。
解:(a )图中电阻电压与流过电 阻电流为关联参考方向,据欧姆定律U=RI则 A 326===RU I(b )图中电压与电流为非关联参考方向, (a ) (b ) 欧姆定律的表达式为 U= –RI 则 A 326-=-=-=RU I结论:(a )图解得I 为正,表明电流的实际方向与所设参考方向一致,而(b )图解得I 为负,表明电流的实际方向与所设参考方向相反。
3、功率规定:吸收功率为正,发出功率为负。
在此规定下,元件的功率计算在电压、电流取关联和非关联参考方向时具有不同形式。
关联参考方向时: P= U·I 非关联参考方向时:P= –U·I根据能量守恒定律,任一电路在任一瞬时所有电源发出的功率的总和等于所有负载吸收功率的总和;或所有元件瞬时功率的代数和为零,∑P 发出=∑P 吸收,或∑P=0称为功率平衡方程式,常用于验证电路分析结果的正确与否。
三、电路中的电位和电压物理学中给出了电位(电势)和电压(电势差)的定义。
电位只有相对的意义。
只有选定了参考点,并规定参考点的电位为零,则某点电位才有唯一确定的数值。
电力工程中规定大地为电位参考点,在电子电路中常取机壳或公共地线的电位为零,称之为“地”,在电路图中用符号“ ”表示。
电路中电位的大小、极性和参考点的选择有关。
原则上,参考点可以任意选择。
参考点不同时,各点的电位值就不一样。
电压是两点间的电位之差,具有绝对的意义,与参考点的选择毫无关系。
图(a )所示电路选择了e 点为参考点,这时各点的电位是:V6)5()654(V )510()65()65(V 5,V 10,V 0=-+Ω+++Ω+=++=+=-=====d de bd b de d ae a e V I V V V V V VV VV 1)5(66=-+=+=+=d de cd c V I V V V如果选定d 点为参考点,则各点的电位将是 V 5,V 6,V 11,V 15,V 0=====e c b a d V V V V V在电子电路中,电源的一端通常接“地”为了作图简便和图面清晰,习惯上不画出电源, 而在电源的非接地端注明其电位的数值。
图(b )就是图(a )的习惯画法。
(a ) (b )1.2电路的基本元件教学时数 1.5学时本节重点 1、理想电路元件的伏安特性 2、电压源与电流源的等效变换本节难点 电源等效变换在电路分析中的应用。
教学方法 针对电容、电感伏安特性和储能的相似性,对比讲解帮助学生理 解和记忆,举例说明电源等效变换的方法及其注意事项。
教学手段 传统教学手段与电子课件有机结合。
教学内容一、理想线性电阻元件电阻是反映将电能不可逆地转换为其它形式能量性质的理想化元件,如白炽灯、电炉丝等均可理想为电阻。
1、伏安特性:线性电阻 R 为常数,电阻两端电压与流过电流的瞬时关系满足欧姆定律u= R i电压单位为V ,电流单位为A ,电阻的单位为Ω (k Ω、M Ω)。
其伏安特性曲线如图(b)。
2、电阻的功率:电压、电流为关联参考方向时Ru Ri ui p 22=== (a ) (b ) 二、理想线性电感元件凡是具有电流建立磁场,能储存磁场能量性质的元件用电感表示,如线圈、日光灯镇流器等。
1、伏安特性:电流流过电感元件产生的磁通为Φ,电感元件匝数为 N ,则磁通匝链数链Ψ= N Φ,元件的电感(自感系数、电感系数)定义为iL ψ=线性电感L 为常数。
Ψ单位Wb ,i 单位A ,则电感的单 位H 。
电感单位常用mH ,1H=103mH 。
根据电磁感应定律,电感中产生的感应电动势dtdiL dt d e L -=-=ψ 如图示变量取关联参考方向时,电感两端的感应电压dtdiLe u L =-= 上式为电感的伏安特性。
在任一瞬时,感应电压与电流的时变率成正比。
对于直流电流,感应电压u=0,即电感元件对直流而言相当于短路。
2、电感的能量理想电感是储存磁能的元件,不耗能。
流过电感的电流为i 时,其储存的能量 221Li W L =电感任一时刻的储能多少只取决于该时刻电流的大小,电感能量的储存与释放的过程是电能与磁能的转换过程,是电感与电源能量的互换过程。
三、理想线性电容元件具有存储电荷性质的元件用电容表示。
1、伏安特性电容两端加电压u ,电容器充满电荷,其带电量为q ,电容元件的电容定义 为 uq C =电量的单位取C ,电压单位取V ,则电容单位为F 。
常用单位μF 和PF ,1F=106μF=1012pF 。
线性电容 元件的电容 C 为常数。
当电压变化时,电容的电 量也随之变化。
根据电流的定义dtduCdt dq i ==上式为电容的伏安特性,表明电容两端导线中的电流在任一瞬时与其两端电压的时变率成正比。
对于直流电压,电容电流i=0。
即电容元件对直流而言相当于开路。
2、电容的能量理想电容是以电场形式储能的元件,不耗能。
电容两端电压为u 时,其储存 的能量 221Cu W C =电容任一时刻储能多少,取决于该时刻电压的大小。
电容能量的储存与释放的过程是电能与电能的转换过程,是电容与电源能量的互换过程。
四、独立电源元件在电路中能独立提供电能的元件称为独立电源。
1、理想电源有恒压源(理想电压源)和恒流源(理想电流源)之分。
(1)恒压源内阻为零,能提供恒定电压的理想电源。
图形符号如图(a )所示,其输出特性(外特 性)曲线如图(b )所示。
特点:①任一时刻输出电压与流过的电流无关;②输出电流的大小取决于外电路负载电阻的大小。
(a ) (b ) (2)恒流源内阻为无穷大,能提供恒定电流的理想 电源。
图形符号如图(c )所示。
其输出特性 曲线如图(d )所示。
特点:①任一时刻输出电流与其端电压 无关;②输出电压的大小取决于外电路负载电阻的大小。
(c ) (d )2、实际电源的模型实际电源有内电阻,用理想电源元件和理想电阻元件的组合,表征实际电源的特性。
(1)电压源模型①图形符号: 恒压源Us 与内电阻Ro 串联组合如图(a )。
②外特性:电压源输出电压与输出 电流的关系为o IR U U S -=当电源开路时,I=0,输出电压U=Us ; (a ) (b ) 当电源短路时,U=0,输出电流I=Us/Ro ;当Ro →0时,U →Us ,电压源→恒压源,其外特性曲线如图(b )。
(2)电流源模型①图形符号: 恒流源Is 与内电阻 Ro 并联组合如图(c )。
②外特性:电流源输出电流与输出 电压的关系为oR UI I S -= 当电源开路时,I=0,输出电压U=Is·Ro ; (c ) (d ) 当电源短路时,U=0,输出电流I= Is ;当Ro →∞时,I →Is ,电流源→恒流源。
其外特性曲线如图(d )。
(3) 电压源和电流源的等效变换一个实际电源可建立电压源和电流源两种电源模型,对同一负载而言这两种模型应具有相同的外特性,即有相同的输出电压和输出电流,根据电压源和电流源的外特性表达式样可得:RU I SS =或 R I U S S = 即两种电源模型对外电路而言是等效的,可以互相变换,可用图(e )示意。