(circuit)第一章2(电阻电感和电容元件)
第一章 电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律
伏-安关系： 电压电流关系 （u，i关联参考方向下）
i u e
N
d e dt dLi di L dt dt
di u e L dt
电磁感应定律 感应电动势阻碍电流 变化，且其大小与电 流变化快慢有关
对于线性电感
伏安关系
说明1： 电压与电流的变化率成正比，电感是动态元件 当
如果U 、I方向不 一致该如何？
江苏大学电工电子教研室
电路的基本概念和基本定律
二、功率的计算：
U、 I 为关联参考方向时： U、 I 为非关联参考方向时：
P = UI或 p＝ui
三、功率性质： 若计算结果 P（p） 0
若计算结果P（p） 0
Hale Waihona Puke + u –+
i
i
u –
P = －UI或 p＝－ui
电工技术（电工学I）
第一章 电路的基本概念和基本定律 Basic conception and Laws of circuit
江苏大学电气信息工程学院
School of electric and information，UJS
电路的基本概念和基本定律
内容
1.1 电路的作用与组成
1.2 电路模型 1.3 电流和电压的参考方向 1.4 电路的功率
江苏大学电工电子教研室
电路的基本概念和基本定律
4.关联与非关联参考方向 对任一元件或一段电路 关联方向：
I
与
U
的参考方向一致
a
I U
b
非关联方向：
I
与
U
的参考方向相反
a
电阻电容电感ppt课件
电阻 电容 电感元件
电阻元件 电容元件 电感元件
5
1.电阻元件
一、电阻基本概念
限流+调压
电阻器是电子设备中使用最多的基本元件之一。各种材料的 物体对通过它的电流都呈现一定的阻碍作用，我们把这种阻 碍电流的作用叫做电阻（物体阻碍电流通过的属性，叫物体 的电阻）。
在远距离传输电能的强电工程中，电阻是十分有害的，它消 耗了大量的电能。然而在无线电工程中，在电子仪器当中， 尽管电阻同样会消耗电能，但在许多情况下，它具有特殊作 用。
前有 乘 偏 三效 数 差 环数 为
精密色环电阻器 标称值430×102=43kΩ 偏差±1%
（b）
图 电阻器色环标志法
31
电容的默认基本单位：pF
位置 方向
棕 绿 橙
黄 紫 红
银
标称值0. 015μF 标称值4700pF 偏差±10% 偏差±20%
立式色电容器
蓝灰红银
棕黑黑红银
பைடு நூலகம்
标称值6800pF 偏差±10% 色点标示的电容器
如：可见光敏电阻，主要材料是硫化镉，应用于光电控制。红外光敏 电阻，主要材料是硫化铅，应用于导弹、卫星监测。
其符号为：
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C. 压敏电阻（MY）
压敏电阻是以氧化锌为主要材料制成的半导体陶瓷元件，电阻值随 加在两端电压的变化按非线性特性变化。当加到两端电压不超过某一特 定值时，呈高阻抗，流过压敏电阻的电流很小，相当于开路。当电压超 过某一值时，其电阻急骤减小，流过电阻的电流急剧增大。
抽油烟机上所装的电子鼻，即是利用气敏管；测汽车尾气、司机是否喝 酒等装置都是利用气敏管。
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2、电抗元件的标志方法 这里我们所介绍的是电抗元件的电阻值、电
电子元器件电阻电容电感知识大全版精修订
电子元器件电阻电容电感知识大全版集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#电子元器件之电阻器、电容器、电感器第一部分电阻器系列1、概述电阻器是电子电路中应用最广泛的基本元器件之一，在电子设备中约占元件总数的30%以上，其性能的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。
定义电阻器，简称电阻（Resistor，通常用“R”表示），是指具有一定阻值，一定几何形状，一定技术性能的在电路中起特定作用的元件。
作用在电子设备中，电阻器主要用于稳定和调节电路中的电流和电压，其次还可作为消耗电能的负载、分流器、分压器、稳压电源中的取样电阻、晶体管电路中的偏执电阻等。
单位电阻器的基本单位是欧姆，用希腊字母Ω表示。
在实际应用中，常常使用由Ω导出的单位，如千欧（kΩ），兆欧（MΩ）等。
2、分类电阻器种类繁多，形状各异，有多种分类方法。
按结构分：2.1.1固定电阻器2.1.2可变电阻器：有滑线变阻器和电位器。
滑线变阻器电位器2.1.3敏感电阻器：有热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻、气敏电阻等。
按外形分：有圆柱型、圆盘型、管型、方型、片状、纽扣状电阻。
按材料分：2.3.1合金型：用块状电阻合金拉制成合金线或碾成合金箔片，制成电阻。
如线绕电阻，精密合金箔电阻等。
2.3.2薄膜型：在玻璃或陶瓷基体上沉积一层电阻薄膜，膜的厚度一般在几微米以下。
薄膜材料有碳膜、金属膜、化学沉积膜、金属氧化膜等。
2.3.3合成型：电阻体由导电颗粒（石墨、碳黑）和有机（无机）粘接剂混合而成，可以制成薄膜或实芯两种类型。
碳膜电阻金属膜电阻水泥电阻按安装方式分，有插件电阻和贴片电阻。
插件电阻贴片电阻按用途分：2.5.1普通型(通用型)：适用于一般技术要求的电阻，功率在～2W之间，阻值为1Ω～22MΩ，偏差为±5～±20%。
2.5.2精密型：功率小于2W，阻值为Ω～20MΩ，偏差为2%～0. 001%。
电网络理论绪论第一章2
四、忆阻元件(Memristor)
发展概况
（3）惠普公司实验室的研究人员已证明忆阻器的确存
在（忆阻现象在纳米尺度的电子系统中确实是天然 存在的），并成功设计出一个能工作的忆阻器实物 模型，研究论文在2008年5月1日的《自然》期刊上 发表 。 D. B. Strukov, G. S. Snider, D. R. Stewart & R. S. Williams. The Missing Memristor Found. Nature, 2008,453(1 May):80-83
dx dt
x=
du dt
D i
正弦稳态之下,该元件的导纳为
Y ( jω) = I ( jω) = −ω 2 D U ( jω )
＋
－
u
（2）FDNR元件
赋定关系
d 2i u=E 2 dt
dx 或者 u = E dt
di x= dt
在正弦稳态之下,该元件的阻抗为
I ( jω ) Z ( jω ) = = −ω 2 E U ( jω )
正阻抗逆转器 (BC>0)
理想回转器
i1
1 ⎧ ⎪u1 = − i2 g ⎨ ⎪ ⎩ i1 = gu2
线性电容
2、非线性电容 （1）压控电容
非线性电容
二、电容元件(续) （2）荷控电容
u = S (q)
（3）单调电容
q = C (u )
或者 u = S ( q )
大多数实际电容器属于此类。如变容二极管：
q = Q0 ( eku −1)
( Q0 < 0)
（4）多值电容 以铁电物质为介质的电容器呈现滞回现象
三、电感元件 (Inductor) 定义：赋定关系为i和Ψ之间的代数关系的元件
电子元器件—电阻电容电感知识大全PPT版
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件 电感的符号
电感器
带铁（磁）芯电感器 非铁磁芯电感器
可调电感器
带抽头电感器
磁芯微调电感器
铁芯变压器
绕组间有屏蔽的变压器 带屏蔽变压器
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
电感
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
色环电感基本构造
导磁体性质：铁氧体磁芯 绕线形式：单层密绕式 电感量：10,33,47,100... 应用范围：滤波 种类：电感线圈 封装形式：色环电感
色环电感特征
1.色环电感结构坚固，成本低廉，适合 自动化生产。 2.特殊铁芯材质，高Q值及自共振频率。 3.外层用环氧树脂处理，可靠度高。 4.电感范围大，可自动插件。
第2. 一常课用电的阻电元感件器电—感—元扼件流电线容元圈件
扼流线圈：又称为扼流 圈、阻流线圈、差模电感器， 是用来限制交流电通过的线 圈，分高频阻流圈和低频阻 流圈。采用开磁路构造设计， 有结构性佳、体积小、高Q 值、低成本等特点，适用于 笔记型电脑、喷墨印表机、 影印机、显示监视器、手机、 宽频数据机、游戏机、彩色 电视、录放影机、摄影机、 微波炉、照明设备、汽车电 子产品等。
它是利用半导体光敏效应制成的一种元件。电阻值随入 射光线的强弱而变化，光线越强，电阻越小。无光照射时， 呈现高阻抗，阻值可达1.5MΩ以上；有光照射时，材料激发 出自由电子和空穴，其电阻值减小，随着光强度的增加，阻 值可小至1kΩ以下。
如：可见光敏电阻，主要材料是硫化镉，应用于光电控 制。红外光敏电阻，主要材料是硫化铅，应用于导弹、卫星 监测。
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
hspice基础知识
hspice基础知识元件描述语句1.1 R、L、C 元件描述语句元件语句一般由元件名、元件所连接的电路节点号和元件参数值组成。
元件在输入中以一行表示，该行不能以“.”开始。
语句中的第一个字母是关键字，它确定了该元件的类型。
一般形式：elname或elname其中：elname: 元件名，是一个带有一个关键字母的不超过15个字符的字符串。
HSPICE 中表示元件的关键字母的含义：C－电容K－耦合互感L－电感R－电阻T－无损耗传输线U－有损耗传输线node1... 节点名，用来说明元件所连接的节点，节点名的第一个字符必须是字母，整个字符串不超过16 个字符（连第一个字母在内）。
＝（）′[ ]等符号不能出现在节点名中。
mname: 模型参考名，对除了无源器件外所有元件都是必需的。
当基本元件参数不能充分描述时，调用相应的模型来描述。
pname1... 元件参数名，用来标明一些元件的参数值。
val1... 赋于的参数值或模型节点，这些数值可以是数值，也可以是代数表达式。
M=val 元件的倍增因子。
二. 电容、电感和电阻(1) 电容：一般形式：CXXX n1 n2 capval > ++或CXXX n1 n2 C=val++或CXXX n1 n2 C=equation CTYPE=0 or 1例：C1 3 2 10U IC=3VCBYP 13 0 1UFC2 1 2 CMOD 6PF若系统中所用电容是非线性的，则其一般形式是：CXXX n1 n2 POLY C0 C1 C2 ...电容值＝C0＋C1*V＋C2*V**2＋…(2) 电感：一般形式：LXXX n1 n2 Lval >+或LXXX n1 n2 L=val+或LXXX n1 n2 L=equation LTYPE=0 or 1例：LLINK 42 69 1UHLSHUNT 23 51 10U 0.001 0 15 IC=15.7MALH8 5 80 LMOD 2MH若系统中所用电感是非线性的，则其一般形式是:LXXX n1 n2 POLY L0 L1 L2 ...电感值＝L0＋L1*i＋L2*i**2＋…在非线性电容和电感的表达式中，POLY 表示其中的数值C0,C1,C2…（和L0,L1,L2…）是描述元件值的多项式系数。
现代电路理论第一章
Success
任课教师
夏银水，研究员, 信息楼206，电话： 692379(短号)
Email:
作业上缴：每周一上交，下周一前课代表 去办公室领回本子。
课代表：***，短号：
第1章 基本概念
本章内容
1.1 电阻元件 1.2 电容元件 1.3 电感元件 1.4 电路的线性和非线性
k
K’
第二节 电容元件
一、二端电容元件
f(q,v)0
1.二端压控电容
q f (v)
2.二端荷控电容
vg(q)
3.二端既压控也荷控 单调电容
二、多端电容元件
F(qv,)0
4.线性时变电容
qf(v)C (t)v
5.线性时不变电容
qf(v)Cv
MOS电容
第三节 电感元件
一、二端电感元件
数学描述：用微分方程描述。
二、离散时间系统 系统的输入输出都是离散时间信号。 例：数字计算机是一个离散时间系统。 数学描述：差分方程描述。
求解：知道输入信号和初始条件。
三、混合时间系统 输入时连续时间信号，输出是离散时间信号。 例：电视机是混合时间系统。
作业： 1.阅读文章。 2. 1-2，1-3
由U与Y间的可加性：
N(1,U Y1)0 N(2,U Y2)0 时必有 N1 (U U 1 ,Y 1 Y 2) 0
网络N线性（叠加原理）
N(1,U Y1)0 N(2,U Y2)0 时必有
N U 1 (U 1 ,Y 1 Y 2 ) 0
回转三器、(回G转yra器tor)的是现代网络理论中损性定义
W ( ) W () v T ()i()d 0
v() 0 ,i() 0
电路与电子技术基础 第1章
第一章 电路与元件
关联参考方向：电流参考方向与电压参 考方向一致（假定电流方向与假定电压 降方向一致）。
注意： 电压、电流的参 考方向可任意假定互 不相关，但为了分析 电路时方便，常常采 用关联参考方向。
第一章 电路与元件
关联参考方向举例 (associated reference direction)
第一章 电路与元件
第一章 电路与元件
主要内容： 1、电路变量（电流、电压、功率） 2、电路基本定律（欧姆定律、KCL、 KVL） 3、电阻、电源（独立源、受控源） 4、电路的三种状态（开路、短路、 带负载） 注意：电位（电势）
第一章 电路与元件
电路分析的主要任务在于求解电路物 理量，其中最基本的电路物理量就是 电流、电压和功率。
第一章 电路与元件
1.4 理 想 电 源 不管外部电路如何，其两端电压 总能保持定值或一定的时间函数的电 源定义为理想电压源。
图 1.4-1 理想电压源模型
第一章 电路与元件
(1) 对任意时刻t1, （直流）理想电压源 的端电压与输出电流的关系曲线(称伏安特 性)是平行于i轴、其值为us(t1)的直线，如图 1.4-2 所示。 理想电压源的内阻多大？ 内阻＝伏安曲线斜率
第一章 电路与元件
kW·h读作千瓦小时，它是计量电 能的一种单位。1000W的用电器具加电 使用1h，它所消耗的电能为1kW·h， 即 日常生活中所说的1度电。有了这一概 念，计算本问题就是易事。
第一章 电路与元件
开路和短路
• 开路：两点之间的电阻为无穷大。 根据i = u/R，开路时无论电压多大，电 流恒为零。 • 短路：两点之间的电阻为零。 根据u = i R，短路时无论电流多大，电 压恒为零。
ICT基本测试原理
ICT基本测试原理ICT基本测试原理1.电阻测试原理2.电容/电感测试原理3.⼆极体及IC保护⼆极体测试原理4.齐纳⼆极体测试原理5.电晶体(三极管)测试原理6.光藕合元件测试原理7.电容极性测试原理1.1 电阻测试原理1.1.1 固定电流源(Constant Current)模式(MODE 0)对于不同的电阻值,ICT本⾝会⾃动限制⼀个适当的固定电流源做为测试的讯号源使⽤,如此才不会因使⽤都的选择不当,因⽽产⽣过⾼的电压⽽烧坏被测试元件,故其测试⽅式为:提供⼀个适当的固定电流源I,流经被测电阻R,再于被测电阻R两端,测量出Vr,由于Vr及I已知,利⽤Vr=IR公式,即可得知被测电阻R值,如附图⼀.RANGE CURRENT1欧姆--299.99欧姆5mA300欧姆-- 2.99K欧姆500uA3K欧姆--29.99K欧姆50uA30K欧姆--299.99K欧姆5uA300K欧姆-- 2.99M欧姆0.5uA3M欧姆--40M欧姆0.1uAVr=IR R Vr1.1 电阻测试原理1.1.2 低固定电流源(Low Constant Current)模式(MODE 1)该测试⽅法和上述固定电流源模式⼀样,只是在被测电阻于电路上并联(Parallel)着⼆极体(Diode)或是IC保护⼆极体(IC Clamping Diode)时,对于该电阻两端测量电压值若超过0.5V⾄0.7V左右时,因为⼆极体导电的关系,该电阻两端电压将被维持在0.5V⾄0.7V 左右,固⽆法量测出真正的Vr值,为了解决此问题,只要将原先的电流源降低⼀级即可.如附图⼆.RANGE CURRENT1欧姆--299.99欧姆500uA300欧姆-- 2.99K欧姆50uA3K欧姆--29.99K欧姆5uA30K欧姆--299.99K欧姆0.5uA300K欧姆-- 2.99M欧姆0.1uAVr=IR R Vr1.1 电阻测试原理1.1.3 交流相位(AC Phase)测试模式(MODE 3 、MODE 4 、MODE 5)由于电路设计关系,被测试电阻,将会并联着电感等元件,对于此电阻值测量,若使⽤固定电流源⽅式测试,电阻值将会偏低⽽⽆法测量出真正的电阻值,故使⽤AC 电压源,利⽤相位⾓度的领先,及落后⽅式⽽得知被测电阻值.故其测试⽅式为:提供⼀个适当频率的AC 电压源V,同时在被测电阻两端测量出Iz,由于V=Iz*Zrl,因为V 及Iz 已知,故可得知Zrl,⼜因为R=Zrl*cos θ,⽽Zrl 及cos θ已知,故即可得知被测电阻R 值.如附图三.SIGNAL RANGE(L) RANGE(R)1KHz 600uH --60H 5欧姆--300欧姆10KHz 60uH --600mH 5欧姆--40K 欧姆100KHz 6uH --6mH 5欧姆--4K 欧姆V = Iz*ZrlR = Zrl*cos θ(图三: 交流相位测试⽅法)RLV1.1 电阻测试原理1.1.4 快速(High-Speed)测试模式(MODE 2)假如被测电阻并联⼀颗0.3uF 以上的电容时,若使⽤上述固定电流源测试时,需要花费很长的时间,让电容充饱电荷,再去测量出Vr 值,⽽得知R 值,如此测试⽅法将增加ICT 测试时间,为解决此问题,可以将固定DC 电流源改为0.2V DC 固定电压源,直接接于被测电阻两端,如此电容将会在短暂时间内使其Ic=0,故电路上所有电流将流经电阻R.其测量⽅式为:提供⼀个0.2V DC 电压源,当Ic=0时,再测试流经电阻两端的Ir,因为V=IrR,⽽V 及Ir 已知,即可得知电阻R 值.如附图四.SIGNAL RANGE(L) RANGE(R)1KHz 600uH --60H 5欧姆--300欧姆10KHz 60uH --600mH 5欧姆--40K 欧姆100KHz 6uH --6mH 5欧姆--4K 欧姆V = Ir*R(图四: 交流相位测试⽅法)RC0.2V2 电容/电感测试原理2.1 固定AC电压源(Constant AC Voltage)测试模式(MODE 0 、MODE 1、MODE 2、MODE )对于不同阻抗的电容或电感,ICT本⾝会⾃动选择⼀个适当频率(frequency)的AC电压源,作为测试使⽤,其频率计有:1KHz ,10KHz , 100KHz , 1MHz ,对于极⼩阻抗值的电容或电感将需要较⾼频率的AC电压源,再测量被测元件两端的电压源,由于V=Ic*Zc或V=Il*Zl,⽽V及Ic或Il已知,故得知Zc=1/2π*f*C或Zl=2πfL,⼜因f已知,故即可得知电容C或电感L值.如附图五.DEBUG SIGNAL CAPACITOR INDUCTORMODE SOURCE RANGE RANGE0 1KHz400pF --30uF 6mH--60H1 10KHz40pF --4uF 600mH以下2 100KHz1pF --40nF 6mH以下3 1MHz1pF --300pF 1uH --60uHIcZcVV = Ic*Zc = 1/2*π*f*C*IV = Il*Zl = 1/2 *π*f*L*I2 电容/电感测试原理2.2 AC相位(AC Phase)测试模式(MODE 5 、MODE 6、MODE 7 )对于电容或电感的测试,若并联电阻时,则利⽤相位⾓度的领先及落后⽅式来测量出阻抗值,故其测量⽅式为:提供⼀个适当频率的AC电压源并在被测元件两端测量出Iz,由于V=Iz*Zrc或V=Iz*Zrl,⽽V及Iz已知,故可得知Zrc或Zrl值,⼜因Zc=Zrc*sinθ或Zl=Zrl*sinθ⽽Zrc及sin θ或Zrl及sin θ已知,故可得知Zc或Zl,⼜因为Zc= 1/2*π*f*C或Zl= 1/2*π*f*L,⽽Zc及f或Zl及f已知,故即可得知电容C值或电感L值.如附图六.DEBUG SIGNAL CAPACITOR INDUCTORMODE SOURCE RANGE RANGE5 1KHz400pF --30uF 6mH--60H6 10KHz40pF --4uF 600mH以下7 100KHz1pF --40nF 6mH以下V = Iz*Zrc ; V = Iz*Zrl;Zc = Zrc*sin θ; Zc = 1/2*π*f*C ;Zc = Zrc*sin θ;Zl = 2 *π*f*L ;(图六: AC相位测试⽅法)VIzRC2 电容测试原理2.3 DC 固定电流(DC Constant Current)模式(MODE 4)对于3uF 以上电容值的电容,若使⽤上述AC 电压源模式测试时,将需要较低频率来测试,⽽增加ICT 测试时间,故可利⽤电容充电曲线的斜率⽅式得知电容值,故其测试⽅式为:提供⼀个固定的DC 电流源,并在T1时间测量电容两端的V1值及T2时间测量电容两端的V2值,由于Slope=(V2-V1)/(T2-T1)=△V/△T,⽽V1、V2及T1、T2已知,故得知Slope,⼜因Slope*C=Constant,Slope 及Constant 已知,故即可得电容C 值,如附图七.Slope = (V2-V1)/(T2-T1) = △V/△TVc CI T1 T2V2V1VT3. ⼆极体(Diode)及IC保护⼆极体原理ICT(In-Circuit Tester)对于IC元件的测试⽅式有三种(1)IC保护⼆极体(IC Clamping Diode)测试(2)IC Pattern测试(3)IC Boundary Scan测试,其中以IC保护⼆极体⽅式最简单,其⽅式和⼀般Diode测试⼀样,它可以测量出IC的短路、开路、IC反插及IC保护⼆极体不良等问题,故其测量⽅式为:提供⼀个3mA或30mA的固定电流及0V –10V可程式电压源(Programmable Voltage)直接加在⼆极体两端,并输⼊该⼆极体正向导通所需电压来测试即可.如附图⼋.CLV DCL : Current LimitSignal Source3mA/30mA Constant(MODE 0 、MODE 1 、MODE 2)0 –10V Programmable Voltage(图⼋: ⼆极体及IC保护⼆极体测试原理)4. 齐纳⼆极体(Zener Diode)测试原理齐纳⼆极体的测试和⼆极体测试⼀样,其差异性只是在测试电压源不同,其电压源为0V –10V及0V –40V可程式电压源两种.如附图九.CLV ZDCL : Current LimitSignal Source(MODE 0 、MODE 1 )3mA/30mA Constant Current0 --10V Programmable Voltage4mA/30mA Constant Current0 –40V Programmable Voltage(图九: 齐纳⼆极体测试原理)5. 电晶体(Transistor)测试原理对于电晶体测试需要三步骤(Step)测试,其中(1)B-E 脚(2)B-C 脚测试是使⽤⼆极体测试⽅式(3)E-C 脚使⽤Vcc 的饱和电压值及截⽌电压值的不同,来测试电晶体是否反插.电晶体反插测试⽅法为:在电晶体的B-E 脚及E-C 脚两端各提供⼀个可程式电压源,并测量出电晶体E-C 脚正向饱和电压值为Vce=0.2V 左右,若该电晶体反插时,则Vce 电压将会变成截⽌电压,并⼤于0.2V,如此即可测出电晶体反插的错误.如附图⼗.Signal Source(MODE 3 、MODE 4 )3mA/30mA Constant Current0 --10V Programmable Voltage(图⼗: 电晶体测试原理)CLV CL : Current LimitVCL C EB6. 光藕合元件(Photo -coupler)测试原理测量光藕合元件是在第1 、2脚及第3 、4脚各提供⼀个DC 可程式电压源,并于第3 、4脚测量其电压是否为正向饱和电压值,如此即可检测出该元件是否反插错误及不良故障等问题.如附图⼗⼀.Signal Source(MODE 0 、MODE 1 )3mA/30mA Constant Current0 --10V Programmable Voltage4mA/30mA Constant Current0 –40V Programmable Voltage(图九: 光电藕合元件测试原理)CLV CL : Current LimitCL V12347. 电容极性(Capacitor Polarization)测试原理电容极性的测试若使⽤电容值测试⽅式,将⽆法测试出来,因为电容于正反插时,其电容值都⾮常接近,但若使⽤测量电容的漏电流(Leakage Current)⽅式,则可以测量出来,因为正向的电容漏电流⼩于反向的电容漏电流.然⽽因为电路效应关系,例如:电容并联IC 或电感等元件时,将会使得两者的漏电流值差异不⼤,⽽⽆法测试,故⼀般电容极性使⽤漏电流测试⽅式,其可测率约45 –55%左右,故其测量⽅式为:提供⼀个DC 可程式电压源,连接于电容两端,再去测量其正向漏电流值即可.如附图⼗⼆.Signal Source(MODE 5 、MODE 6 )3mA/30mA Constant Current0 --10V Programmable Voltage4mA/30mA Constant Current0 –40V Programmable VoltageMV IcM : Current Meter。
电子信息专业英语课文翻译和答案
第一单元元件与定律A．课文译文电阻器、电容器和电感器在电子电路中，电阻器、电容器和电感器是特不重要的元件。
电阻器和电阻电阻器是二端口元件。
电阻是阻止电流流淌，更确切地讲，是阻止电荷流淌的能力。
在国际单位制中，电阻用欧姆来度量。
希腊字母Ω是欧姆的标准符号。
较大的电阻一般用千欧和兆欧来表示。
模拟这种特性常用的电路元件是电阻器。
图1.1表示电阻器的电路符号，R表示电阻器的电阻值。
图1.1电阻器的电路符号为了进行电路分析，我们必须在电阻器中指明电流和电压的参考方向。
要是我们选择关联参考方向，那么电压和电流之间的关系是：v=iR(1.1) 那个地点v是电压，其单位是伏特，i是电流，其单位是安培，R是电阻，其单位是欧姆。
要是选择非关联参考方向，我们必须写成：v=－iR(1.2) 用在公式〔1.1〕和〔1.2〕中的代数式确实是根基闻名的欧姆定律。
欧姆定律表示了电压作为电流的函数。
然而，要表示电流是电压的函数也是特不方便的。
欧姆定律是电阻两端的电压和电流间的代数关系。
电容器和电容电能能够存储在电场中，存储电能的装置喊电容器。
电容器存储电能的能力喊做电容。
图1.2表示电容器的电路符号。
电容的电路参数用字母C表示，用法拉来度量。
因为法拉是相当大的电容量，实际上电容值通常位于皮法和微法之间。
图1.2电容器的电路符号当电压随时刻变化时，电荷的位移也随时刻变化，引起了众所周知的位移电流。
在终端，位移电流和传导电流没有区不。
当电流参考方向和电压参考方向是关联参考方向时，电流正比于电容两端电压随时刻的变化率的数学表达式为： dt dv C i =(1.3) 那个地点i 的单位是安培，C 的单位是法拉，v 的单位是伏特，t 的单位是秒。
电感器和电感众所周知，电感是电子电路中的模块之一。
所有的线圈都有电感。
电感是反抗流过线圈电流的任何变化的性质。
电感用字母L 表示，其单位是亨利。
图1.3表示一个电感器。
图1.3电感器的电路符号当电流和电压的参考方向关联时，有dtdi L v =(1.4) 那个地点v 的单位是伏特，L 的单位是亨利，i 的单位是安培，t 的单位是秒。
电路基本元件R,C,L(电阻,电容,电感) 介绍
电路基本元件R,C,L(电阻,电容,电感)介绍1．电阻元件电阻是表征电路中电能消耗的理想元件。
一个电阻器有电流通过后，若只考虑它的热效应，忽略它的磁效应，即成为一个理想电阻元件。
电阻元件的图形符号如图1-16所示。
图中电压和电流都用小写字母表示，表示它们可以是任意波形的电压和电流。
图1-16中，u和i的参考方向相同，根据欧姆定律得出即电阻元件上的电压和与通过的电流成线性关系，两者的比值是一个大于零的常数，称为这一部分电路的电阻，单位是欧姆(Ω)。
在直流电路中，电阻的电压与电流的乘积即为电功率，单位是瓦(W)。
在t时间内消耗的电能为W=Pt。
W的单位是焦[耳](J)，工程上电能的计量单位为千瓦∙小时(kW∙h)，1千瓦∙小时即1度电，1度电与焦的换算关系为1kW∙h=3.6×106J。
这些电能或变成热能散失于周围的空间，或转换成其他形态的能量作有用功了。
因此，电阻消耗电能的过程是不可逆的能量转换过程。
2．电容元件电容是用来表征电路中电场能储存这一物理性质的理想元件。
图1-17是一电容器，当电路中有电容器存在时，电容器极板(由绝缘材料隔开的两个金属导体)上会聚集起等量异号电荷。
电压u越高，聚集的电荷q就越多，产生的电场越强，储存的电场能就越多。
q与u的比值为C＝q/u。
C称为电容。
式中，q的单位为库[仑](C)；u的单位为伏[特](V)；C的单位为法[拉](F)。
由于法[拉]的单位太大，工程上多用微法( F)或皮法(pF)，它们的换算关系为1F=10-6pF，1pF=10-12F。
当极板上的电荷量q或电压u发生变化时，在电路中就要引起电流流过。
其大小为(1-5)上式是在u和i的参考方向相同的情况下得出的，否则要加负号。
图1-16 电阻元件图1-17 电容元件当电容器两端加恒定电压时，则由上式可知i=0，电容元件相当于开路。
将式(1-5)两边积分，便可得出电容元件上的电压与电路中电流的一种关系式，即(1-6)式(1-6)中，u0是初始值，即在t=0时电容元件上的电压。
电路原理PPT
Uab= a–b Ubc= b–c
a = b +Uab = 1.5 V c = b –Ubc = –1.5 V
Uac= a–c = 1.5 –(–1.5) = 3 V
结论：电路中电位参考点可任意选择；当选择不同
的电位参考时，电路中各点电位均不同，但任 意两点间电压保持不变。
思考：
1、为什么在分析电路时，必须规定电流和电压的参考方向？
(b) 实际电路中有些电流是交变的，无法标出实际方 向。标出参考方向，再加上与之配合的表达式， 才能表示出电流的大小和实际方向。
任意假定其中一个方向作为电流的方向，这个 方向就叫电流的参考方向。
参考方向 i
A
B
电流的参考方向与 实际方向的关系：
i
参考方向
i>0
A
B
实际方向
i
参考方向
A
B
i<0
实际方向
(1) 用箭头表示： 箭头指向为电压（降）的参考方向
U U
(2) 用正负极性表示：
由正极指向负极的方向为电压 (降低)的参考方向
(3) 用双下标表示：
如 UAB , 由A指向B的方向为电压 (降)的 参考方向
UAB
A
B
四、电位：
电路中为分析的方便，常在电路中选某一点为参考 点，把任一点到参考点的电压称为该点的电位。
2、参考方向与实际方向有什么关系？
例：
i Im sint
2 T
i
Im T 2
t
T
i 5A
i 5A
i
参考方向
A
B
0~T i0 2
T ~T i0 2
i0
t
小结：
电路第一章
电路原理的后续课程
电路原理
信号与系统
电力电子技术
(关注大功率)
模拟电子线路
通信电路
(关注高频段)
数字电子线路
微电子技术
(集成芯片设计)
公共 基础
专门 技术
电力系统
控制系统
通信系统
信号处理系统* 计算机系统
(能量传输与处理)(信号反馈与处理) (信号传输与处理)
相互融合的信息系统
(无处不在的IT产业)
(a)线圈的图形符号
(b)线圈通过低频交流的模型
(c)线圈通过高频交流的模型
例
1.2 电流、电压参考方向
一、 电流 （current） 带电质点有规律的运动（定向移动）形成电流。
电流的大小用电流强度表示。
i
电流强度：单位时间内通过导体横截面的电量。
在分析电路问题时，常在电路中选一个点为参考点 (reference point)，把任一点到参考点的电压（降）称为该点 的电位。 参考点的电位为零，参考点也称为零电位点。
电位用 （或U） 表示，单位与电压相同，也是V（伏）。
a
b
设c点为电位参考点，则 c =0
a =Uac， b =Ubc， d =Udc
1.1 电路模型 （circuit model）
电路一词的两种含义: (1) 实际电路; (2) 电路模型。
例
开关
10BASE-T wall plate
灯泡
电
Ri
Rf
池
US
导线 实际电路
电路模型
电路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电 路的电气特性。所以，我们定义电路模型为由一些理想电 路元件用理想导线连结而成，其与实际电路具有基本相同 的电磁性质。
电阻、电感、电容的串联电路PPT课件
电子与信息技术专业教研组
第四节 电阻、电感、电电子与信息技术专业教研组
2. 容性电路：当X < 0时，即X L< X C， < 0，电压u 比电流i滞后||，称电路呈容性；
3. 谐振电路：当X = 0时，即X L = X C， = 0，电压u
与电流i同相，称电路呈电阻性，电路处于这种状态时， 叫做谐振状态。
《电工技能与训练》
流电路中各元件上的电压可以比总电压大，这是交流电路 与直流电路特性不同之处。
《电工技能与训练》
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令
ZU IR 2 (X LX C)2R 2X 2
上式称为阻抗三角形关系式，|Z|叫做R-L-C串联电路 的阻抗，其中X = XL XC叫做电抗。阻抗和电抗的单位均 是欧姆()。
《电工技能与训练》
阻抗三角形的关系如图8-12所示。
电子与信息技术专业教研组
图8-12 R-L串联电路的阻抗三角形
由相量图可以看出总电压与电流的相位差为
U UR 2(ULUC)2
上式又称为电压三角形关系式。
《电工技能与训练》
电子与信息技术专业教研组
图8-11 R-L-C串联电路的相量图
《电工技能与训练》
电子与信息技术专业教研组
二、R-L-C串联电路的阻抗
由于UR = RI，UL = XLI，UC = XCI，可得
电路分析基础第一章
理想电流源 输出电流恒 定，两端电 压由它和负 载共同决定
（b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。
三. 集总参数电路(lumped parameter circuit)
指由集总参数元件连接组成的电路,即用理想元件的组 合取代实际电路元器件和设备所得到的理想电路，又称电路 模型，简称电路。 • 集总参数元件：实际元件的电能消耗及电、磁能的贮存等现
对于电视天线及其传输线来说，其工作频率为108Hz数
量级，譬如某频道，工作频率约为200MHz，相应的工作波 长为1.5m，这时0.2m长的传输线也不能看作是集总参数电
路。对于不符合集总化假设的实际电路，就需要用分布
(distributed)参数电路理论或电磁场理论来研究，这将会 在以后见到。本书只讨论集中参数电路，而今后所说的 “元件”、“电路”均指理想化的集总参数的元件和电路。
它们分析和解决电路中的实际问题。
• 电路分析是“电路理论”学科的重要分支
电路理论(circuit theory)是物理学中电磁
学的一个分支，若从欧姆定律（1827年）和基尔
霍夫定律（1845年）的发表算起，至今已有170多
年的历史。随着电力和通信工程技术的发展，电
路理论逐渐形成一门比较系统且应用广泛的工程 学科。自20世纪60年代以来，新的电子器件不断 涌现，集成电路、大规模集成电路、超大规模集 成电路的飞跃发展、计算机技术的迅猛发展和广 泛应用等等，
l
这样，可以认为传送到实际电路各处的电磁能量是同时 到达的。这时，与电磁波的波长相比，电路尺寸可以忽略不 计。从电磁场理论的观点来看，整个实际电路可看作是电磁 空间的一个点，这与经典力学中把小物体看作质点是相类似 的。
基本电器元件. 电阻、电容、电感元件PPT优秀
1.电感线圈的命名 电感线圈的命名方法目前有两种，采用汉语拼音字母或阿拉伯 数字串表示。电感器的型号命名包括四个部分，如图1.15所示。例 如，LGX的含义是小型高频电感线圈。
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
区别代号（用字母A,B,C…表示） 型式（X为小型） 特征（G为高频） 主称（L为线圈，ZL为扼流）
电容器（简称电容）也是电子电路中常用的电子元件之一。电 容器具有隔直流、通交流、储能等特性，常用它来组成滤波、耦合、 旁路、振荡等电子电路。电容器由两块金属板中间隔一层绝缘介质 所构成。电路中电容器的代号用符号C（Capacitor）来表示。
电容器的主要参数有电容器的标称容量、允许误差和耐压等。 1.电容器的额定工作电压 电容器长期连续可靠工作时，两电极间最高承受的电压，称为 电容器的额定工作电压，简称电容的耐压。 2.电容器的标称容量 标注在电容器外壳上的电容量大小称为标称容量，它是由标准 系列规定的。
称亨。常用的单位还包括毫亨（mH）和微亨（μH），其数量关系
为
1H=103mH=106μH
2.品质因数（Q）
品质因数是表示电感器质量的主要参数，也称为值。
3.固有电容
4.稳定性
5.额定电流
对空心线圈来说，与呈线性关系：
Li
式中是一个常数，称为电感，单位为亨利，简称亨（H），还可用 毫亨（mH）、微亨（μH）作单位，视计量大小而定。
最常见的电感器有两大类：一类是具有自感作用的线圈，另一类是 具有互感作用的变压器。
(1)．固定电感器 它是用铜线直接绕在磁性材料骨架上，然后再用环氧树脂或塑料封 装起来的。 (2).空心线圈 空心线圈是用导线直接在骨架上绕制而成的。 (3)扼流圈。 扼流圈可分为两类：高频扼流圈和低频扼流圈。高频扼流圈是用漆 包线在塑料或瓷骨架上绕成蜂房式结构。
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求: (1)t=2s时电阻的电流i及其此时消耗的功率 (2)[0，4s]内R消耗的能量W 2 t 2 0 t 2 s 解: (2) 1 u G 0.5S 2 t 6 2 t 4 s R
2 W Gu dt 0 . 5 ( 2 t 2 ) dt 0 . 5 ( 2 t 6 ) dt
i(A) + uC (a) i C 2 0 1 2 (b) t(s)
求:电流uC，并画出其波形 解: 2 t 0 t 1 s
1t ( t) u ( 0 ) id 1st 0时 u c c C0 1 t t2 0 2 d (V ) 2 20
i 2 t 4 1s t 2 s
uc (t ) du c C [ u ( t ) u ( t )] C duc i d C d c c 0 c t0 t0 uc (t0 ) d
t t
1t u ( t ) u ( t ) i d c c 0 c t 0 C
1t u ( t ) u ( t ) i d c c 0 c Ct0
1t i ( t ) i ( t ) u d L L 0 L Lt0
1t i ( t ) i ( t ) u d L L 0 L Lt0
1t ( t ) i ( 0 ) u d 若取t0=0，则有: i L) ( t ) d L L 0 L u
2 t 0 t 1 s u ( t ) L 2 t 4 1s t 2 s
[1s，2s]内电感吸收的能量W 1 2 1 2 W Li ( 2 ) Li ( 1 ) L L 2 2
1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 2
1t 若取t0=0，则有: u( ) u ( 0 ) i d ct c c
0 C
电容是记忆元件
( t) q ( t ) i d 因为 q =Cuc 所以有: q 0 c t
0
或:
q ( t) q ( 0 ) i d
t 0 c
t
功率和能量 关联参考方向下，电容吸收的功率:
当电流不变化时，电感电压为0，电感相 当于短路。 直流电路中，电感相当于短路。 对(1)式两边从t0到t 进行积分
iL (t ) di L L [ i ( t ) i ( t )] u d L d L di L L 0 L L t0 t0 iL (t0 ) d
t t
储能元件
金属板
中间介质
线性电容元件符号 C C——capacitance C为常数，单位:法拉(F) 微法F(10-6F)、皮法pF(10-12F)
伏安关系
定义： C q
+
ic +q
uc
q
q =Cuc
uc -
-q
C
库伏特性曲线：
0
dq ic dt
uc
q =Cuc
dCu du c c i C 关联参考方向 c dt dt
t
t
结论 : 电感元件是一种储能、无源、记忆元件
例1.3-6:电路如图所示，已知L=1H，R=2 ，C=1F 电压u3 =sin3t(V)，求电压u1、u2、 uab、 u +
u a
+ u1 -
i + R u2 C + u3 - b
L
例1.3-7:电路如下，已知L=2H，i(0)=0，电压uL波形如 uL(V) 下图。
伏安关系 +
u -
电压电流为关联参考方向下
i R
u=Ri 伏安关系曲线 R= tg
0 i(A)
+ u
i R
-
1 i u u=Ri R 1 令G R 则有: i =Gu
电阻元件的电导 单位为:西门子(S) 简称:西
电压电流为非关联参考方向下 u i R u= -Ri 或 i = -Gu 称线性电阻元件为“无记忆”元 件
非关联参考方向时:
duc ic C dt
关联参考方向
du c ic C dt
——(1)
+ uc
ic C
t 时刻的 ic 取决 t 时刻 uc 的变化率
当电压不变化时，电容电流为0，电容相当于 开路，故电容具有隔断直流的作用。
在直流电路中，电容相当于开路
对(1)式两边从t0到t 进行积分
t 0
t
或: ( t ) ( 0 ) u d L L L
t
0
电感是记忆元件
功率和能量 关联参考方向下，电感吸收的功率:
di L pu i Li LL L dt
t0到t吸收的能量:
iL (t ) di L Li d L iLdiL W pd L t0 t0 iL (t0 ) d 1 2 1 2 W Li ( t ) Li ( t ) L L 0 2 2 W>0 电感吸收能量，将其转换为磁场能 W<0 电感释放磁能量
+
功率
p = ui
电压电流为关联参考方向下 p R i + u -
电压电流为非关联参考方向下 p R i
u +
结论:线性电阻元件是一个无源、耗能元件。
t0到t内电阻消耗的能量：
W pdt
t0
t
t
t0
Ri dt Gu 2 dt
2
t
t0
直流电路：W=P(t-t0) 线性电阻元件是双方向性
t
t
结论 : 电容元件是一种储能、无源、记忆元件
例1.3-3:电路如图所示，已知C=1F，R=2 ， 电流i1 =cos3t(A)，求电流i2 =?
+
u
-
i2
i1
R
C
例1.3-4:电路如下，已知C=2F及电压uC的波形
uC(V) + uC (a) i C 2 0 1 2 (b) t(s)
求:电流i及[0，2]内电容吸收的能量W。
关联参考方向下
线性电感元件符号 L L为常数，单位:亨(H)
毫亨mH(10-3H)、微亨 H(10-6F) 符号中隐含与满足右手螺旋关系，即L=LiL 韦安特性曲线
L=LiL
L
0 iL
伏安关系
iL L
di L + uL uL L ——(1) dt t 时刻的 uL 取决 t 时刻 iL 的变化率
例1.3-1 图示电路中，写出各电阻的伏安特性关系式。
i1 R1 + us1 i3 R3
+ u1 -
+ u 3 - + i4 + R4 R2 u u2 4 i2 -
is5
u1 = R1 i1 u2 = R2 i2
u3 = - R3 i3
u4 = -R4 i4
例1.3-2:电路如下图，已知R=2 u(V) + i 2 u R
解:
2 t 0 t 1 s u ( t ) C 2 t 4 1s t 2 s
4 duC (t) i C dt 4
0t 1 s 1s t 2 s
1 2 1 2 W Cu 2 ) Cu 0 )= 0 c( c( 2 2
例1.3-5:电路如下，已知C=2F、uc(0)=0及电流i的波形
2 t 0 t 1 s i 2 t 4 1s t 2 s
2 t 1st 0时 u (t ) (V ) c 2
1t t) u 1 ) id 2st 1s时 u c( c( C1 2 t t 1 1 2 t 1 (V) ( 2 4 ) d 2 2 21 2 2 u ( 2 ) 2 2 1 1 ( V ) c 2 uC t 2s时 1 1t u ( t ) u ( 2 ) id c c C2 0 1 2 3 t(s) u ( 2 ) 1 ( V ) c
uL (a) + i L 2 0 1 2 (b) t(s)
求:[1s，2s]内电感吸收的能量W。
t 1 解: i ( t) i ( 0 ) u d L L0 1 1 1 11 i ( 1 ) i ( 0 ) u d 2 d L L0 20 2 12 1 12 i ( 2 ) i ( 1 ) u d ( 2 4 ) d 1 L L1 2 21
du c pu i Cu cc c dt
t0到t吸收的能量:
uc (t) du c C ucdu Cu d W pd c c uc (t0 ) t0 t0 d 1 2 1 2 W Cu t ) Cu t ) c( c( 0 2 2 W>0 电容吸收能量，将其转换为电场能 W<0 电容释放电能量
2 4
2
2
4
0
0
2
8 W (J ) 3
开路与短路
A
i
元件C
+ u 开路: 不论u为何值， i 0 伏安图为:
-
B
u(V)
0
短路: 用理想导线将A、B两点连接起来 u(V) 伏安图为:
i(A)
0
i(A)
电
1
1 ´ 1
1、 1´处于开路
路
电
路
1、 1´被短路
1 ´
电容元件
主要讲线性电容元件，简称电容 电容器的构成原理 A B
1 uc (1) (V ) 2
电感元件
主要讲线性电感元件，简称电感 电感元件的工作原理
N
L
磁链L=N L i与L满足右手螺旋关系 L=LiL L——为线圈的自感或电感