电阻元件课件

I数字逻辑电路无源元件一般来说，电路中除了产生电能的过程外，还普遍存在着两种基本的能量转换过程， 即电能的消耗、电场和磁场能量的储存和转换过程。用来表征电路中上述两种物理特性的元件分别是电阻R、电容C和电感L,由于这三种元件本身不产生电能，故又把它们称为无源元件。电阻元件电阻元件是实际电阻器的理想化模型。常用的实际电阻器有金属膜电阻器、碳膜电阻 器、线绕电阻器以及白炽灯和电炉等等。在电阻元件R两端施加电压u ,则其中就有电流i流过，我们把电压u与电流i之间的 关系曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。如果这条曲线是通过坐标原点的一条直线，如图1所示，则称此电阻元件为线性电阻元件，在今后的章节中，如无特殊说明，我们一般都简称为电阻元件，它的电路符号如图 2所示。图1线性电阻的伏安特性图2线性电阻的符号如果某电阻元件的伏安特性曲线不是通过坐标原点的一条直线，我们就称之为非线性电阻元件，关于非线性电阻元件，我们将在以后的章节中再加以叙述。线性电阻元件的端电压 u与通过它的电流i成正比，满足欧姆定律。在u和i为关联的 参考方向下，欧姆定律可写为u = Ri（1）式中，R就称为元件的电阻， 它是联系电阻元件两端电压与电流的一个非常重要的电气 参数。线性电阻元件的阻值可由它的伏安特性的斜率来确定，是一个常数。电阻的单位为欧姆（Q）,阻值较大时还常用千欧 （k Q/兆欧（M Q ）作为单位。1右令G =,则上式变成Ri =Gu（2）Tc i或G = （3）u式中，G称为电阻元件的电导，它表明了电阻元件的导电能力，例如 R越小，则G越 大，导电能力就越强。电导的单位为西门子，简称西（S）。如果电阻元件两端电压与其中电流的参考方向相反，也就是取非关联参考方向，如图3所示，则欧姆定律须修正为u - -Ri（4）数字逻辑电路或 i - -Gu图3 u和i为非关联参考方向因此在使用上述公式时，大家一定要注意必须和参考方向配套使用。由式（1）还可看出，在任何时刻线性电阻元件的电压（或电流）完全由同一时刻的电 流（或电压）所决定，而与该时刻以前的电流（或电压）的各种值无关。基于这种意义，我 们有时也把电阻元件说成是一种“无记忆”的元件。在电压和电流的关联参考方向下，任何时刻线性电阻元件吸收的电功率为2(6)2 u .2Pr - ui - Ri - GuR由上式可见，由于 R、G都为正实常数，故p与i2或u2成正比，并总是大于或等于零。这就说明在任何时刻电阻元件都不可能发出电能，而是将吸收的电能全部转换成其他非电能量（如热能、光能等）消耗掉，因此它总是一种耗能元件。在直流电路的稳态分析中，可按下式计算线T电阻所消耗的功率，这时用大写P来表示平均功率。2 U 八2Pr =UI = I 2R =GU 2(7)R