理想电路元件

接线图 2023年07月21日 22:50 197 admin

一、理想无源元件
    1．电阻元件
    1）电阻
    电阻是描述导体对电流阻碍作用大小的物理量，用R表示。其单位常用：欧[姆]（Ω）、千欧（）、兆欧（）等表示。

    若电阻值不随电压、电流变化而变化，则称此电阻为线性电阻。常用的电阻器可视为线性电阻元件。线性电阻的伏安特性是通过坐标原点的一条直线。
    2）电阻的串并联
    （1）电阻的串联
    电阻串联电路的主要特点是：
    ① 串联的每个电阻中流过相同的电流。
    ② 串联电路总电阻（即等效电阻）等于各串联电阻之和。
                         R=R₁+R₂
    ③ 串联电路的总电压等于各个电阻上电压之和。在图1.12中
                         U=U₁+U₂
    ④ 电阻串联可以实现分压。

    （2）电阻的并联
    电阻并联的主要特点是：
    ① 并联电阻两端的电压相等。
    ② 并联电路的总电阻（等效电阻）等于各并联电阻倒数之和的倒数。
                     理想电路元件第5张
    ③ 并联电路的总电流等于各支路电流之和。
                     I=I₁+I₂
    ④ 电阻并联可以实现分流。

    2．电感元件
    1）电感
    由导线制成的线圈能够产生比较集中的磁场，为了衡量线圈产生磁场的能力，取线圈的磁链与电流的比值。

    式中，L称电感。电感的单位是亨[利](H)。
    电感的大小与线圈本身的制造有关，即

    2）电压电流关系
    在电压u与电流i有方向相同的情况下，有

    3）能量关系
    电感元件只储存能量而不消耗能量，是一种储能元件。电感元件所储存的磁场能量为

    3．电容元件
    1）电容
    任何两块金属导体在中间隔以绝缘介质，就构成一个电容器。为了衡量电容器储存电荷的能力，取电容器储存的电荷量与电压的比值，即

    式中，C为电容器的电容量，简称电容。电容的单位是法[拉]（F）。
    电容的大小与电容器本身的制造有关。

    2）电压电流关系
    在电压u和电流i参考方向相同的情况下，

    3）能量关系
    电容元件只储存能量而不消耗能量，也是一种储能元件。
    电容元件所储存的电场能量W_c(t)为

二、理想有源元件
    1．理想电压源（恒压源）
    理想电压源的电路模型如下图所示。
    它具有以下两个性质：
    1）电源的端电压U恒等于电源的电动势E，与流过它的电流无关。
    2）流过恒压源的电流是任意的，由负载电阻和电动势E确定。
   理想电路元件第15张
    2．电压源
    电压源的电路模型是用恒压源与内阻的串联表示，如上图所示。
    3．理想电流源（恒流源）
    理想电流源的电路模型如下图所示。
   理想电路元件第16张
    它具有以下两个性质：
    1）输出电流恒等于，与其端电压无关。
    2）恒流源两端的电压是任意的，由负载电阻和电流确定。
    4．电流源
    电流源的电路模型是用理想电流源和一个内阻R₀并联的组合表示，如上图所示。