理想电路元件

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=R
1+R
2

    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=U
1+U
2

    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。

                    

    ③ 并联电路的总电流等于各支路电流之和。

                     I=I
1+I
2

    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.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。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)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。

  

    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。

  

    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R
0并联的组合表示,如上图所示。

理想电路元件

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