清华大学电路原理课件2

(b) 独立电压源的电流由外电路决定.
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2). u-i 特性
i
+ +
US
u
_
_
US=0意味着什么？
u US
0
i
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(c) 压控电流源Voltage Controlled Current Source(VCCS )
i1
i2
+º
º+
u_1
gu1 u2
_
º
º
VCCS
{i1=0 i2=g u1 g: 转移电导
(d) 压控电压源Voltage Controlled Voltage Source(VCVS )
i1
i2
1. 支路branch：若干元件无分叉地首尾相连构成一个支路.(b)
a
+
+
uS1 _ 1
uS2
3
1 _2 2
3 R3
b=3 n=2
R1
R2
l=3
b 2. 节点node: 3个或更多支路的连接点.( n )
3. 路径path：两个节点间包含的支路
4. 回路loop：由支路组成的闭合路径( l )
5. 网格mesh：平面电路中不与其余支路相交的回路.
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3. 开路与短路
+
i 当 R = 0 (G =∞ )，视其为短路。
u
u = 0 , i由外电路决定。
R
u
–
短路
0
i
当 R = ∞ (G = 0)，视其为开路。 u
i = 0 , u由外电路决定。
IDS
MOSFET
＋ D
G
＋
S
UDS
IDS
UGS
－
－
UDS
受控源与独立源的比较
(1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定，而受控源电压(或
电流)直接由控制量决定。
(2) 独立源作为电路中“激励”，在电路中产生电压、电流，
而受控源在电路中不能作为“激励”。
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i
uS
u
_
_
i
iS
u
_
p发= uS i p吸= – uS i
p发= u iS p吸= – u iS
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5、实际电源
i
实际电压源 rS u
US
_
_
i
实际电流源
iS
rS u
_
哪有电流源？
开路
0
i
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4. 电阻消耗的功率 Power：
R i
+
u
p吸 = ui = i2R =u2 / R
R
i P发 = ui = (–Ri)i= –i2 R
+
u
= u(–u/ R) = –u2/ R
e (t)
r (t)
时不变元件
e (t -τ )
g (t-τ )
时不变元件
即输出响应与输入信号 外加时刻无关。
线性时不变电阻
线性时变电阻
u(t) = R*i(t)
电阻R(t)是时间 t 的函数 i(t) R(t)
+
u(t)
u(t) = R(t) * i(t)
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u=Ri
R = tg α
α
O
i
α=0o 和α=90o 代表什么物理意义?
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(2) 电压电流非关联参考方向
i
R
+ u
欧姆定律: u = –Ri or i = –Gu
公式的列写必须根据参考方向！！
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II. Kirchhoff’s Current Laws KCL：流入节点的电流的代数和为零. 流出节点的电流的代数和为零.
+–
受控电压源（Controlled 受控电流源（Controlled
voltage source）
current source）
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2. 分类
(a) 流控电流源Current Controlled Current Source(CCCS )
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四、电路的分类
1. 线性与非线性
线性电路：负荷由线性电阻、 线性受控源等线性元件构成的 电路。用线性方程描述。
非线性电路：负荷中包含 非线性元件的电路。用非 线性方程描述。
2. 时变与时不变
时不变（定常）电路： 负荷由时不变元件构成的电路。
时变电路：负荷中包含时变元件的电路。
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6.电阻与温度的关系
几种常见材料的0℃电阻率与温度系数
R=ρL S
ρT = ρ0 (1 + α T )
银 材料
ρ0(Ωm) 1.5×10-8 α(1/℃) 4.0×10-3
铜
1.6×10-8 4.3×10-3
铝
铁
碳
2.5×10-8 8.7×10-8 3500×10-8 4.7×10-3 5.0×10-3 －5.0×10-4
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令G = 1/R
G 电导.
Unit： S (西) (Siemens，西门子)
欧姆定律(关联参考方向下): i= G u .
u 关联参考方向下线性电阻器的u-i关系 :
或 p吸 = u(–i) = (–Ri) (–i) =i2 R =u2/ R
无论参考方向如何选取，电阻始终消耗电功率.
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5.电阻的额定值
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2、理想独立电流源（independent current source）
电流符号:
iS
iS
1). 特性： (a) 流经独立电流源的电流与电路的其余部分无关.
直流：iS 是常数（IS） 交流: iS随时间变化，可以表示为 iS=Imsinωt
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+
+ +
+
1A
Hale Waihona Puke R = 1Ω , I = 1A
U
IR
R = 10Ω , I = 1A
(b) 电流源上的电压由外电路决定.
2). u-i 特性
i
u
U = 1V U = 10V
IS
u
_
IS
0
i
IS=0意味着什么？
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沙，而此时乌鲁木齐发电机的电压与长沙
的电压正好反相！
关键在哪里？
50Hz电磁波的波长 λ = 3 × 108 ×0.02=6000 km
如果电路尺寸的远小于其工作电磁波的波长λ ，则可将该电 路建模为集总参数电路。否则只能建模为分布参数电路。
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I . 术语
基尔霍夫定律（Kirchhoff’s Laws ）
镍铬合金
110×10-8 1.6×10-4
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7.电阻器
贴片电阻
体积小 重量轻
可靠性高
碳膜电阻
阻值范围宽 价格低廉
金属膜 稳定性高
电阻
精度高
线绕电阻 功率大
电阻器的大小 主要取决于 什么？
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三、受控电源 (Dependent source)