一、理想無源元件
1.電阻元件
1)電阻
電阻是描述導體對電流阻礙作用大小的物理量,用r表示。其單位常用:歐[姆](ω)、千歐( )、兆歐( )等表示。
若電阻值不隨電壓、電流變化而變化,則稱此電阻為線性電阻。常用的電阻器可視為線性電阻元件。線性電阻的伏安特性是通過坐標原點的一條直線。
2)電阻的串并聯(lián)
(1)電阻的串聯(lián)
電阻串聯(lián)電路的主要特點是:
① 串聯(lián)的每個電阻中流過相同的電流。
② 串聯(lián)電路總電阻(即等效電阻)等于各串聯(lián)電阻之和。
r=r1+r2
③ 串聯(lián)電路的總電壓等于各個電阻上電壓之和。在圖1.12中
u=u1+u2
④ 電阻串聯(lián)可以實現(xiàn)分壓。
(2)電阻的并聯(lián)
電阻并聯(lián)的主要特點是:
① 并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。
② 并聯(lián)電路的總電阻(等效電阻)等于各并聯(lián)電阻倒數(shù)之和的倒數(shù)。
③ 并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和。
i=i1+i2
④ 電阻并聯(lián)可以實現(xiàn)分流。
2.電感元件
1)電感
由導線制成的線圈能夠產生比較集中的磁場,為了衡量線圈產生磁場的能力,取線圈的磁鏈與電流的比值。
式中,l稱電感。電感的單位是亨[利](h)。
電感的大小與線圈本身的制造有關,即
2)電壓電流關系
在電壓u與電流i有方向相同的情況下,有
3)能量關系
電感元件只儲存能量而不消耗能量,是一種儲能元件。電感元件所儲存的磁場能量 為
3.電容元件
1)電容
任何兩塊金屬導體在中間隔以絕緣介質,就構成一個電容器。為了衡量電容器儲存電荷的能力,取電容器儲存的電荷量與電壓的比值,即
式中,c為電容器的電容量,簡稱電容。電容的單位是法[拉](f)。
電容的大小與電容器本身的制造有關。
2)電壓電流關系
在電壓u和電流i參考方向相同的情況下,
3)能量關系
電容元件只儲存能量而不消耗能量,也是一種儲能元件。
電容元件所儲存的電場能量wc(t)為
二、理想有源元件
1.理想電壓源(恒壓源)
理想電壓源的電路模型如下圖所示。
它具有以下兩個性質:
1)電源的端電壓u恒等于電源的電動勢e,與流過它的電流無關。
2)流過恒壓源的電流是任意的,由負載電阻和電動勢e確定。
2.電壓源
電壓源的電路模型是用恒壓源與內阻的串聯(lián)表示,如上圖所示。
3.理想電流源(恒流源)
理想電流源的電路模型如下圖所示。
它具有以下兩個性質:
1)輸出電流恒等于 ,與其端電壓無關。
2)恒流源兩端的電壓是任意的,由負載電阻和電流確定。
4.電流源
電流源的電路模型是用理想電流源和一個內阻r0并聯(lián)的組合表示,如上圖所示。