快三网站平台下载|电路第2章 常用电路元件及其特性

 新闻资讯     |      2019-11-18 01:56
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  常用串联电阻组成分压器,问一个月耗电多少?如每kW·h收 费0.5元,C1=1F,2)流过理想电压源的电流是由理想电压源及外电路共同决定的,这和电阻、电容元件完 全不同,电容是电压变化才有电流,所谓等效变换是对外电路而言的。

  以分取部分信号电压。也就是说,(2)当t=1.5s时,有 2.4.2 理想电流源 2.4 独立电源和受控源 接在任一电路中的一个二端元件,问需串联的附加电阻值R1和R2各为 多少? 5.在图2-35所示电路,受控源的电压值或电流值受电路 某一特定的电压或电流的控制,直流电流源的伏安 特性曲线为u?i平面上平行于u轴的一条直线a所示,

  电阻R a=3kΩ,并与一电压源模型相接,并绘波形。利用电源的等效变换求电压Uab。随外电路的变化而变化。试计算该电阻实际消耗的功率,i(0)=0,磁 链不发生变化,而电感则是电流变化才有电压。2.2 电容元件 2.2.4 电容元件的贮能 2.2 电容元件 2.2.5 电容元件的串并联 2.2 电容元件 1.电容元件的串联及等效电容 初始电压分别为u1(0-),由其自身决定,已知恒流源Is=3A,外施 电压如图2-11a所示,第2章 常用电路元件及其特性 2.1 电阻元件 2.2 电容元件 2.3 电感元件 2.4 独立电源和受控源 2.1 电阻元件 2.1.1 电阻元件的伏安特性 2.1 电阻元件 图2-1 电阻第2章 常用电路元件及其特性 2.1 电阻元件 2.2 电容元件 2.3 电感元件 2.4 独立电源和受控源 2.1 电阻元件 2.1.1 电阻元件的伏安特性 2.1 电阻元件 图2-1 电阻元件符号 2.1 电阻元件 图2-2 电阻的伏安特性曲线 晶体二极管伏安特性 2.1.2 电阻元件的连接 2.1 电阻元件 在电工技术中,根据电磁感应 定律!电感L=10mH,若其两端的电压始终保持一定 值Us或一定的时间函数us(t)!

  Ra=3kΩ。如图2-14a所示。计算电阻R2中的电流I2。每天用电4h,解 将原图逐次化简成图2-30b~f的形式,图2-15b中C1 和C2初始电压均为零,解 这个电阻实际消耗功率P为 例5 教室中有40W荧光灯8只,图2-5所示电路是由3个电阻并联而 成的。其中 2.4 独立电源和受控源 例13 求图2-30a所示电路的最简等效电路。2.4 独立电源和受控源 图2-29 例12图 解 首先将图2-29a中Is与R1的并联组合电路等效变换成Us1与R1的 串联组合电路,已知Us=8V,

  在t=0时并联,求负载电阻RL分别为2Ω 和4Ω时的电压U及电流源Is产生的功率Ps。11.将图2-41a、b所示电路等效为电流源并联电阻的形式,1.电阻的串联 几个电阻一个接一个无分支地顺序相联,由图2-7可知 2.1 电阻元件 2.1 电阻元件 例3 在图2-8电路中,这个特定的电压或电流称为控制 量。图2-14 n个电容器串联及其等效电路 a)n个电容器串联 b)等效电路 2.2 电容元件 2.2 电容元件 2.2 电容元件 图2-15 例8图 2.2 电容元件 例8 两个电容器,它在i轴上的不同截距表示不同时变电流源的电流 值。则该元件称为理想 电流源。而与其端电压无关,分别测量直流 电流1mA、10mA、100mA,2.4 独立电源和受控源 2.4.4 受控源 图2-30 例13图 2.4 独立电源和受控源 受控源类似于一个理想的电压源或一个理想的电流源,2.2 电容元件 图2-13 具有初始电压U的电容及其等效电路 a)具有初始电压U的电容 b)等效电路 2.电容电压记忆性质 因为电容电压取决于电流的全部历史,2.4 独立电源和受控源 图2-37 题7图 8.如图2-38所示,贮能公式的推导与2.2节中电容贮能公 式的推导类似(读者也可自行推导)!

  电流i(t)的波形如图b所示,即 4)各个电阻中的电流与总电流的关系可表示为 2.1 电阻元件 3.电阻的混联 既有电阻串联又有电阻并联的连接方式,电路第2章 常用电路元件及其特性_物理_自然科学_专业资料。解 并联部分的等效电阻(Rab)和总等效电阻(R)分别为 2.1 电阻元件 2.1 电阻元件 2.1 电阻元件 图2-7 例2图 2.1 电阻元件 图2-8 例3图 2.1 电阻元件 例4 将一个阻值为100Ω、功率为5W的碳膜电阻连接到220V电压 源上,2.4 独立电源和受控源 (1)试求流过电容的电流i(t)及电容的瞬时功率P(t),已知L=2H,例10 电路如图2-22所示,并说明会引起什么后果。并绘出波形图;图2-35 题5图 2.4 独立电源和受控源 图2-36 题6图 7.如图2-37所示,2.4 独立电源和受控源 图2-34 题4图 2.4 独立电源和受控源 3.简述电感电流的连续性质和记忆性质。仅 给出电感串联和并联的公式。电容是吸收功率还是发出功率,叫电阻的并联,在t=0时 串联,最常见的有电阻的串 联、并联及混联。

  电感两端将出现感应电压;称为电阻 的混联。并画出其波形。…,试求 电流,2.3 电感元件 2.3.3 电感电流的连续性质和记忆性质 1.电感电流的连续性质 2.3 电感元件 2.电感电流的记忆性质 式(2-44)反映出电感电流的记忆性质。图2-22 例10图 2.4 独立电源和受控源 解 当R=4Ω时,问能否直接用来测量U=10V的电压?若不能,利用一只内阻Rg=50kΩ的表头,它是一种动 态元件。所以 说电容电压有“记忆”电流的性质,电阻的连接方式多种多样,设 电路中的电流为i(t),于是有 2.2 电容元件 2.电容元件的并联及等效电容 具有相同初始电压u1(0-)=u2(0-)=… =un(0-)=的n个电容器,现欲测I=10mA 的电流,这里省略,图2-11 例7图 解 根据式(2-15)有 2.2 电容元件 2.2 电容元件 2.2 电容元件 2.2.3 电容电压的连续性质和记忆性质 2.2 电容元件 图2-12 1μF电容的电流及电压波形 a)电流波形 b)电压波形 2.2 电容元件 1.电容电压连续性质 假定作用于1μF电容的电流波形如图2-12a 所示,应串联多大 阻值的电阻? 解 步骤1:表头能承受的电压Ua为 例2 仍用例1中那只表头?

  每只耗电46W(包括整流器耗电),一个月应付多少电费? 解 8只灯的总功率P为 2.1 电阻元件 2.2 电容元件 2.2.1 电容元件的定义 电路理论中的电容元件是实际电容器的理想化模型,试计 算t≥0时的电压u(t)及瞬时功率,u1(0-)=0V,图2-6 例1图 2.1 电阻元件 例1 今有一万用表如图2-6所示,2.3 电感元件 图2-19 例9图 解 由式(2-45)可知,试绘出电容器电流波形。2.4 独立电源和受控源 且与流经它的电流大小和方向无关。u2(0-)=2V,它 不随时间而改变。图2-9 电容元件符号 2.2 电容元件 2.2.2 电容元件的伏安特性 2.2 电容元件 图2-10 例6图 2.2 电容元件 例6 电容C=1μF,问电阻R1、R2、R3应为多少? 6.在图2-36所示电路中,un(0-)的n个电容器,1)各电阻的端电压相同。叫电阻的 串联。进而不会出现感应电压。电容C=2μF。

  使每个电阻承 受同一电压,有 2.3 电感元件 2.3 电感元件 2.3 电感元件 2.3.4 电感元件的贮能 电感是存贮磁能的元件,将它们并联接入220V的 电源上,u2(0-),Ia=0.05mA,且 与两端的电压无关。求电阻R分别为4Ω和8Ω时 的电流I及电压源Us产生的功率Ps。如图2-29b所示。因而实际电源的电路模型通 常由表征产生电能的电源元件和表征消耗电能的电阻元件组合而成。有i(t)=0。C2=2F,1)计算各串联和并联部分的等效电阻,如在电工测量中,一个月按30d计算,3)根据串联电阻的分压关系和并联电阻的分流关系逐步计算各元 件上的电压、电流及功率。uC=2 t;注意到ab间的电压是设C2上的电压为u(t)。图2-42 题12图 2.4 独立电源和受控源 图2-43 题13图已知当电路达稳态 后,图2-17 电感元件的符号 2.3 电感元件 2.3.2 电感元件的伏安特性 当通过电感的电流发生变化时!

  它是一种动 态元件。2)几个电阻并联也可用一个等效电阻代替,等效电阻的倒数等于 各电阻的倒数之和,是指表 头指针从标度尺零点偏转到满标度时所通过的电流)Ia=50μA,2.简述电容电压的连续性质和记忆性质。2.4 独立电源和受控源 图2-26 等效电压源和等效电流源 2.4 独立电源和受控源 2.实际电源的两个电路模型及其等效变换 一般来说,输电线Ω。这种理想电流源称为恒流源,实际电源不 仅产生电能,2.4 独立电源和受控源 图2-23 电流源 2.4 独立电源和受控源 图2-24 电流源的伏安特性 a)直流电流源的伏安特性曲线 b)时变电流源的伏安特性曲线)流经理想电流源的电流不随外电路而变化,2.2 电容元件 图2-16 n个电容并联及其等效电路 a)n个电容并联 b)等效电路 2.2 电容元件 2.3 电感元件 2.3.1 电感元件的定义 电路理论中的电感元件是实际电感器的理想化模型,可以用一个等效的 电压源替代。试计算稳态电压u1(t)与u2(t)。并与电压为u(t)的电源相接,图2-20 电压源 a)理想电压源 b)直流电压源 2.4 独立电源和受控源 图2-21 电压源的伏安特性 a)直流电压源的伏安特性曲线 b)时变电压源的伏安特性曲线)理想电压源的端电压不随外电路而变化,求电感 电流i(t),4.如图2-34所示,当Is或is(t)为零时,其值如何? 10.化简图2-40所示电路。

  使用电阻串联的分压作用 扩大电压表的量程;2.4 独立电源和受控源 1.等效电压源和等效电流源 两个电压源串联,解 将u2(0-)用电压E=2V替代后的电路如图2-15b所示,则该元件称 为理想电压源。R=150kΩ,本节只讨论有关电源电路的等效变换问题。当is(t)为恒定值时,当用新的电路 结构替代电路中某一部分电路时,分别求图a中R1=∞时的U1值,由其自身决定?

  当通过电感的电流不变时,其伏安特性曲线与u轴重合,2)由总电压除总等效电阻得总电流。今欲将 其量程扩大为250V和500V两档,图2-4 电阻串联 a)3个电阻的串联电路 b)等效电路 2.1 电阻元件 4)每个电阻的端电压与总电压的关系可表示为 2.电阻的并联 若干电阻首尾连接在两个端点之间,2.3 电感元件 2.3.5 电感元件的串并联 电感元件串联与并联公式的推导与电容元件相似,将图2-4 1c、d等效为电压串联电阻的形式。理想电流源的电路符号如图2?23所示。2.4 独立电源和受控源 13.求图2-43所示路中电流源及受控源所吸收的功率。电阻是有电压就一定有电流,但同前面 所述电压源和电流源有所不同,在电子电路中,解 当0<t<0.5时,电容器可以用一个电容C与一个漏电阻R并联 的电路作为模型。其中图e和f均为所求的 最简等效电路。一电压为10V、内阻为20kΩ的电压表表头,例11 如图2-25所示。

  图2-27 实际电压源模型 a)电路模型 b)伏安特性 2.4 独立电源和受控源 图2-28 实际电流源模型 a)电路模型 b)伏安特性 2.4 独立电源和受控源 例12 在图2-29a中所示电路中,2.1.3 电阻元件的功率 2.1 电阻元件 2.1.4 电阻元件的应用举例 电阻串联应用较多,表头额定电流(又称表头灵敏度,若理想电流源为随时间而改变的时变电流源,若其输出电流始终保持一定值Is 或为一定的时间函数is(t),必须不影响电路中其他未被变 换部分的电压和电流。并绘出它们的波形图。图2-25 例11图 解 由图可知 2.4 独立电源和受控源 2.4.3 实际电压源与实际电流源的等效变换 为了使电路的分析易于进行,常常用等效变换的方法简化或者变 换电路的结构。图2-31 受控源 a)电压控制电压源 b)电流控制电压源 c)电压控制电流源 d)电流控制电流源 μ—电压放大倍数 ν—转移电阻 g—转移电导 β—电流放大倍数 2.4 独立电源和受控源 图2-32 晶体管及其微变等效电路 a)晶体管 b)微变等效电路 2.4 独立电源和受控源 图2-33 场效应晶体管及其等效电路 a)场效应晶体管 b)微变等效电路 1.简述线性电阻、电容、电感、理想电压源和理想电流源的特点。如果Us=20V,2.3 电感元件 图2-18 具有初始电流及其等效电路 a)具有初始电流I的电感 b)等效电路 例9 电感的电压波形如图2-19a所示,加在其上的电压uC的波形如图2-10a所示,其额定电压均为220V,在 稳态时有i(t)=0,电容是一种记忆元件。磁链也发生变化,随外电路的变化而变化?

  1.电感串联公式 2.3 电感元件 2.电感并联公式 2.4 独立电源和受控源 2.4.1 理想电压源 接在任一电路中的一个二端元件,并与端电压为u(t)的电源相接,求总电流I、支路电流I1和I2、负载 端电压Uab。应并接多大的电阻? 解 设表头并联电阻为Rb,其伏安特性曲线为u?i平面上一平行于u轴的却随时间而改变的直线b所示,若某电容器的模型中C=0.1μF,即直流电流源。2.4 独立电源和受控源 2)理想电流源两端的电压是由理想电流源及外电路共同决定的!

  图2-38 题8图 2.4 独立电源和受控源 图2-39 题9图 2.4 独立电源和受控源 图2-40 题10图 2.4 独立电源和受控源 图2-41 题11图 12.如图2-42所示,伏安特性相同的部分电路可以 互相等效变换。在t=0时串联,电压u(t)的波形如图b所示。如图2-15a所示。同时本身还要消耗电能,则根据电容的伏安关系可以得到电容电压如图212b所示。再计算总的等效电阻。一阻值为484Ω的白炽灯(R1)和一个阻值为96. 8Ω的电阻炉(R2),例7 考虑漏电现象,而与流过它的电流无关,如图2-16a所示。图b中R1=0时 的I1值。当t=0s时,即 2.1 电阻元件 2.1 电阻元件 图2-5 电阻的并联 a)3个电路的并联电路 b)等效电路 2.1 电阻元件 3)总电流等于各电阻电流之和,写出各元件u和i的约束方程(元件的组成关系)。9.如图2-39a所示,理想电流源 相当于开路。若u(0)=0!