电阻元件及其特性.docx
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电阻元件及其特性.docx
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电阻元件及其特性
第一*电鬲的屍店概念如良律
第三节电阻元件及其特性
复习提问:
1、电流、电压的实际方向,参考方向
2、电功率、电能的概念及其公式
3、理想电路元件的概念
「pdt=fuidt
%J『o
dW.
p==UlW=
dt
1、二端电阻元件:
是一个二端元件,在任一时刻其电压与电流的关系,可由T平面的一条曲线(伏安特性曲线)确定。
(1-7)
2、二端电阻元件的数学定义式:
/(心・)=0
式(1-7)农明了电阻元件的电压与电流的约束关系(Volta匪
CurrentRelationship,简称VCR)
—>线性电阻
1.
(1)时不变电阻:
电阻元件的伏安特性曲线不随时间变化。
时变电阻:
(2)线性电阻:
伏安特性曲线为一条过原点的直线,即满足u=Ri的电阻。
非线性电阻:
(3)电阻的单位欧(0)
1MQ-1O6Q1KQ=1O3Q
第一*电鬲北耳吞概念如良律
2、线性电阻元件的图形符号和伏安特性曲线
tana是一个与电压\电流无关的常数,将该常数尺二丄定义为线性电阻元件的电阻。
3、线性电阻的欧姆疋律数学表达式:
u=Ri(1-8)
i=Gu(1-9)
G称为元件的电导,G=l/R,单位:
西门子(S)
4、线性电阻元件的两种特殊情况
(1)开路:
无论电压为何有限值,电流恒等于零时二端电阻的状态。
此时,tana=oo,伏安特性|山线与u轴重合,R为无限大。
(2)短路:
无论电流为何有限值,电压恒等丁•零时二端电阻的状态。
此时,tana=O,伏安特性曲线与i轴重合,此时R=0。
三、线性电阻元件吸收的功率
1.电压、
功率为
电流取关联参考方向时,线性电阻元件吸收的
p=,i=Rj2=*(1-10)
2、正电阻:
若R>0,为“正电阻”,吸收的功率P>0,即此电阻恒为耗能元件。
正电阻的电压和电流的实际方向总是一致的。
负电阻:
若RvO,为“负电阻”,吸收的功率Pv(),即此电阻向外传输功率(如运算放人器等)。
负电阻的电爪利电流的实际方向总是相反的。
注意:
式(1-8)(1-9)(1-10)都是在电压、电流取关联
参考方向情况下推导出的,若电压、电流取1F关联参考方向,以上各式对应改为:
u=—Ri
i=-Gw
3、电阻元件吸收的电能
当电阻元件通过rx流时,i不随时间变化,上武简化为
W=p(r-ro)=尺心一/0)=GU2Ct-tO)(i一⑸
课堂练习^
例1T:
某家用电器,—昼夜耗电1.8kW・h,工作电压为220V,
求该电器的功率和电阻值。
24x3600
/?
=—=4S4()()Q«645.3GP75
第一*电鬲驰耳店概念和定律
例1-2:
一盏灯泡额定值为(220V,60W),每天累计照明5小时,问:
1)•个月(按30天计算)丿|]电多少度?
解:
W=pt=60X103X5X30=0.9度
作业:
习题一1・4、1・5、1-7、1-8
第一*电确驰层瘴概念和良律
二、电容元件
1、线性电容
(1)线性电容两端电压为〃,正极板积累电荷量为0,
则电容元件的容量C为:
图1・5线性电容元件图1・6线性电容元件的库伏特性
(2)电容元件的单位法拉(F)
lpF=10-6FlpF=10-12F
2、电容元件的电压与电流关系
(1)当电容元件模板间电压变化时,其电流变
(2)为电容元件模板间电流变化时.英电压变化为
第一*电鬲驰耳店概念如龙律
3、电容元件储存的能量
(1)电压、电流取关联参考方向电容元件
吸收的瞬时功率为p=ui=ucdu/dt
(2)电容元件吸收的能量为dw~pdt=cudu
Wc=ftfdAcf^(t)udu=l/2Ci^(t)
a>p>0表明电容元件在吸收电场能量
b、p<0表明电容元件在释放电场能量
第一*电鬲驰耳店概念如龙律
三.电感元件
1、线性电感
(1)磁通e与磁链屮
(2)线性电感的电感L
ZfV/i
(3)电感元件的单位,亨利HlMh=10-3H
(4)影响电感参数的因素:
“、线圈的儿何尺寸
b、磁介质
c、线圈的匝数
第一*电鬲驰耳店概念如良律
2、电感元件的电压电流关系
(1)线性电感元件电流几电动势e和电压u关e
系:
‘—
图1-7电感元件及各电量的参考方向
(2)电感元件的电压〃与电动势e的关系u=-e
(3)电感元件的电压〃与电流了的关系
dt
(4)电感元件的电流i与电压II的关系。
3、电感元件储存的能量
(1)电感元件吸收的瞬时功率为(电压与电流取关联参考方向)
・T.di
p=ui=Li—
(2)电感元件吸收的能量为刃
dw=pdt=Lidi
第一*电踊的氐凍概念如良律
a、p>0表明电感元件在吸收磁场能量;
b、p〈0表明电感元件在释放磁场能量;
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- 电阻 元件 及其 特性