UNIT 1A 电路 电路或电网络由以某种方式连接的电阻器、 电感器和电容器等元件组成
假如网络不包含能源, 如电池或发电机, 那么就被称作无源网络
换句话说, 假如存在一个或多个能源, 那么组合的结果为有源网络
在讨论电网络的特性时, 我们感兴趣的是确定电路中的电压和电流
因为网络由无源电路元件组成, 因此必须首先定义这些元件的电特性
就电阻来说, 电压-电流的关系由欧姆定律给出, 欧姆定律指出: 电阻两端的电压等于电阻上流过的电流乘以电阻值
在数学上表示为: u=iR (1-1A-1)式中 u=电压, 伏特; i =电流, 安培; R = 电阻, 欧姆
纯电感电压由法拉第定律定义, 法拉第定律指出: 电感两端的电压正比于流过电感的电流随时间的变化率
因此可得到: U=Ldi/dt 式中 di/dt = 电流变化率, 安培/秒; L = 感应系数, 享利
电容两端建立的电压正比于电容两极板上积累的电荷 q
因为电荷的积累可表示为电荷增量 dq 的和或积分, 因此得到的等式为 u= , 式中电容量 C 是与电压和电荷相关的比例常数
由定义可知, 电流等于电荷随时间的变化率, 可表示为 i = dq/dt
因此电荷增量 dq 等于电流乘以相应的时间增量, 或 dq = i dt, 那么等式 (1-1A-3) 可写为式中 C = 电容量, 法拉
归纳式(1-1A-1)、 (1-1A-2) 和 (1-1A-4)描述的三种无源电路元件如图 1-1A-1 所示
注意, 图中电流的参考方向为惯用的参考方向, 因此流过每一个元件的电流与电压降的方向一致
有源电气元件涉及将其它能量转换为电能, 例如, 电池中的电能来自其储存的化学能, 发电机的电能是旋转电枢机械能转换的结果
有源电气元件存在两种基本形式: 电压源和电流源
其理想状态为: 电压源两端的电压恒定, 与从电压源中流出的电流
