《焊接電工》第4版 課件1-3電路的元件

§1-3電路的元件§1-3電路的元件

一、電阻元件

電阻元件有時簡稱電阻，用R表示。電路圖中電阻元件符號如圖1-7所示。根據(jù)歐姆定律在國際單位中，電阻的單位為歐姆（Ω）。當(dāng)把電阻元件兩端電壓值取為橫坐標(biāo)，流過的電流值取為縱坐標(biāo)，畫出與的關(guān)系曲線，稱為電阻元件的伏安特性曲線。如果伏安特性曲線是一條通過原點(diǎn)的直線，如圖l-3所示，稱此電阻元件為線性電阻元件。§1-3電路的元件

★從上式可知，由于電阻R為正實(shí)常數(shù)，功率P與U2或I2成正比，故功率總是大于零的，所以任何時刻電阻元件均消耗電能，是一種耗能元件。圖1-3線性電阻元件負(fù)載特性電阻元件消耗的功率為電阻兩端電壓與電流的乘積，即§1-3電路的元件二、電感元件電感元件是從實(shí)際電感線圈中抽象出來的理想元件。當(dāng)把導(dǎo)線繞制成線圈且通過電流時，在線圈中會產(chǎn)生磁場，能夠儲存一定的能量，這樣的線圈稱為電感線圈。當(dāng)電感線圈通過電流

時，在線圈中產(chǎn)生磁通

，如圖1-4a所示。若磁通與線圈的匝都交鏈，則稱為線圈的磁鏈，又稱為自感磁鏈。§1-3電路的元件

L稱為電感元件的自感或電感，其電路圖形符號如圖1-4b所示,單位為亨利（H）圖1-4電感元件及符號電感元件內(nèi)通過的電流變化時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)線圈的電流、電壓和感應(yīng)電動勢的參考方向如圖1-4b時，有§1-3電路的元件★電感元件的感應(yīng)電動勢和它兩端的電壓與該時刻通過線圈的電流變化率成正比，而與該時刻電流的大小無關(guān)，負(fù)號表示感應(yīng)電動勢所形成的電流總是阻礙線圈中電流的變化。電感元件是可以儲存磁場能量的元件，其儲存的磁場能量為★電感元件在某時刻儲存的磁場能量，與元件在該時刻流過電流的平方成正比。WL的單位為焦耳（J）§1-3電路的元件三、電容元件

電容器通常由兩個極板中間隔以絕緣介質(zhì)組成，圖1-5a是平板電容器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。電容器是一種能夠儲存電場能量的元件，圖1-5b是電容器元件在電路中的一般表示符號。電荷電壓C稱為電容元件的電容，單位為法拉（F）圖1-5電容元件及符號§1-3電路的元件當(dāng)選定電容元件兩端的電壓和電流的參考方向如圖1-6所示為關(guān)聯(lián)參考方向時，有圖1-6電容電路★上式表明，電容元件通過的電流與其兩端電壓變化率成正比，只有電容元件兩端電壓發(fā)生變化時，與電容元件相連的電路中才有電荷的定向移動，才會有電流通過。§1-3電路的元件如果電壓不變，則電流為零。因此電容元件對于直流穩(wěn)態(tài)電路，相當(dāng)于斷路，即電容元件有隔斷直流的作用。當(dāng)電容器兩個極板上存儲一定量電荷時，電容器兩極板間就建立起一個電場，則電容器儲存的電場能量為★上式說明，電容元件在某時刻儲存的電場能量，與元件在該時刻兩端電壓的平方成正比。

WC的單位為焦耳（J）§1-3電路的元件四、電壓源一個實(shí)際的電壓源，可以用電壓與一個內(nèi)阻串聯(lián)的電壓源模型來表示。當(dāng)時的電壓源，稱為理想電壓源。圖1-7a為理想電壓源的電路符號，理想電壓源的伏安特性是一條不通過原點(diǎn)且與電流軸平行的直線，如圖1-7b所示。圖1-7理想電壓源圖1-8電壓源及伏安特性§1-3電路的元件

理想電壓源具有以下兩個特點(diǎn):①電源的端電壓是穩(wěn)定的，與外接電路無關(guān)；②通過它的電流由所聯(lián)接的外接電路確定。電源的端電壓與輸出電流之間有下面關(guān)系：★由上式可知，當(dāng)輸出電流增加時，電壓源端電壓將降低，電壓源的伏安特性是一條向下傾斜的直線，如圖1-8b所示。當(dāng)電壓源模型開路時，電流為零，輸出電壓在數(shù)值上等于理想電壓源電壓，即。§1-3電路的元件五、電流源電路中，端電壓變化，而提供的電流基本恒定的電路元件稱為電流源。電流源分為理想電流源和實(shí)際電流源，圖1-9a所示為理想電流源的電路符號。理想電流源的伏安特性是一條不通過原點(diǎn)且與電壓軸平行的直線，如圖1-9b所示。圖1-9理想電流源§1-3電路的元件理想電流源具有以下兩個特點(diǎn):①輸出電流為定值，與兩端電壓無關(guān)；

②端電壓由所聯(lián)接的外部電路確定。實(shí)際電流源可用一個理想電流源與一個內(nèi)阻的并聯(lián)來表示，如圖1-10a所示。電流源與外接電路相聯(lián)時，電流源輸出的電流為§1-3電路的元件

★由上式可知，端電壓越大，內(nèi)部分流越大，輸出電流減小。其伏安特性曲線是一條向下