《電工基礎(chǔ)》課件1.3 電路基本元件及其伏安特性

1.3電路基本元件及其伏安特性一、電阻元件（R）

電阻產(chǎn)品實(shí)物圖電阻是物體對(duì)電流的阻礙作用，主要表現(xiàn)為消耗電能、產(chǎn)生熱量。

主要應(yīng)用：發(fā)熱、發(fā)光等特性（白熾燈、電爐、電烙鐵等），串聯(lián)分壓，并聯(lián)分流等。R

電阻元件是實(shí)際電阻的理想模型，具有阻礙電流通過(guò)，消耗電能，產(chǎn)生熱量的特點(diǎn)（電阻性）,而其他電磁性質(zhì)忽略不計(jì)。·單位：歐姆（Ω）

換算：1MΩ=1000KΩ，1KΩ=1000Ω；

電路符號(hào)

電阻元件的特點(diǎn)：1、物體的電阻是其本身所固有的，其阻值與物體的材料性質(zhì)、幾何尺寸以及所處的環(huán)境有關(guān)：線性電阻元件伏安特性0UI2、線性電阻上電壓與電流的關(guān)系滿足于歐姆定律：

（關(guān)聯(lián)參考方向）·伏安特性：元件兩端電壓u與通過(guò)該元件的電流i之間的關(guān)系。)

在平面直角坐標(biāo)系中，以電流i為橫坐標(biāo)，電壓u為縱坐標(biāo)，可畫出線性電阻元件的伏安特性曲線（該曲線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線）

在第一象限（0°~90°），tg值單調(diào)遞增，R值越大斜率越大，直線越陡?！ぞ€性電阻元件：

，電阻值不隨通入電流大小變化而改變，元件的伏安特性曲線是一條直線，服從歐姆定律?！し蔷€性電阻元件：

，電阻值隨通入電流大小變化而變化，元件的伏安特性曲線不是一條直線，不服從歐姆定律,例如二極管。

為分析、計(jì)算的方便，引入電導(dǎo)參數(shù)G，常應(yīng)用于電阻并聯(lián)電路的分析、計(jì)算。

單位：西門子（S）注：電導(dǎo)表示元件傳導(dǎo)電流的能力，電阻表示物體阻礙電流的能力。3、電阻元件是耗能元件，所消耗的電能為·名詞解釋：電路三種運(yùn)行狀態(tài)：（1）通路：電路是導(dǎo)通的；（2）開(kāi)路（斷路）：電路被斷開(kāi)了，無(wú)論斷口電壓為多少，電流始終為0；（3）短路：電路被導(dǎo)線短接了，無(wú)論電流多大，端電壓始終為0。（電路短路電流很大，會(huì)破壞電工設(shè)備，是不允許的）二、電感元件（L）L

實(shí)際電感線圈由導(dǎo)線繞制而成，通以電流，在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。實(shí)際應(yīng)用主要有濾波、變壓、變流、選頻等。

電感元件是實(shí)際電感線圈的理想化模型，忽略其自身的損耗，突出其具有儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的特性。

電感產(chǎn)品實(shí)物圖

電感元件圖符號(hào)·單位：亨利（H）

換算：1H=1000mH，1mH=1000μH。1、線性電感元件的伏安特性滿足：電感元件具有“通直阻交”的特性。2、電感元件是儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量為：附：電容器由一對(duì)相互靠近而中間隔以絕緣介質(zhì)（如空氣、紙、云母等）的導(dǎo)體構(gòu)成。將電容器兩個(gè)極板與一直流電源接通，電容器兩極板將分別聚集等量異種電荷，在極板之間建立起電場(chǎng)。若將直流電源撤開(kāi)，極板上的電荷，極板間的電場(chǎng)依然存在。C

電容產(chǎn)品實(shí)物圖

電容元件圖符號(hào)三、電容元件（C）電容元件是實(shí)際電容器的理想化模型，忽略其自身的損耗，突出其具有儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的特性?！挝唬悍ɡ‵）

換算：1F=106μF，1μF=106pF。1、線性電容元件：電容元件上的電壓發(fā)生變化時(shí)，極板的的電荷發(fā)生變化，電容所在支路有電流通過(guò)。2、線性電容元件的伏安特性滿足：

電容元件具有“隔直通交”的特性。3、電容元件是儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量為：四、

電源元件

任何電源都可以用兩種電源模型來(lái)表示，輸出電壓比較穩(wěn)定的，如發(fā)電機(jī)、干電池、蓄電池等通常用電壓源模型(理想電壓源和一個(gè)電阻元件相串聯(lián)的形式)表示；柴油機(jī)組汽油機(jī)組蓄電池

各種形式的電源設(shè)備圖

輸出電流較穩(wěn)定的：如光電池或晶體管的輸出端等通常用電流源模型(理想電流源和一個(gè)內(nèi)阻相并聯(lián)的形式)表示。US+_R0ISR0●電壓源●電流源理想電壓源的外特性0UI（1）電壓源1）理想電壓源

理想電壓源得輸出電壓始終恒定而與流過(guò)自身的電流大小無(wú)關(guān)，其內(nèi)阻為零。US+_實(shí)際電壓源模型的外特性0UI2）實(shí)際電壓源輸出端電壓I實(shí)際電源總是存在內(nèi)阻的，因此實(shí)際電壓源模型電路中的負(fù)載電流增大時(shí)，內(nèi)阻上必定增加消耗，從而造成輸出電壓隨負(fù)載電流的增大而減小。因此，實(shí)際電壓源的外特性稍微向下傾斜。＋

U－S＋

US－R0URL實(shí)際電壓源模型

理想電流源的輸出電流始終恒定而與加在其兩端電壓大小無(wú)關(guān)。其內(nèi)阻R0I

∞(相當(dāng)于開(kāi)路)，在內(nèi)部無(wú)分流。理想電流源的外特性0IUIS（2）電流源1）理想電流源

實(shí)際電流源的內(nèi)阻R0I分流，輸出的電流值隨端電壓的變化而變化。實(shí)際電流源模型的外特性0IUU+_RLR0IISI實(shí)際電流源模型2）實(shí)際電流源檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果+–Li=0uL=0C1.

uL=0時(shí)，WL是否為0？ic=0時(shí)，WC是否為0