1、1-3 电路的元件 焊接电工 第一章1-3 电路的元件 l一、电阻元件 l 电阻元件有时简称电阻，用 R表示。电路图中电阻元件符号如 图 1-7所示。l 根据欧姆定律 l 在国际单位中，电阻的单位为欧姆（ ）。l 当把电阻元件两端电压值取为横坐标，流过的电流值取为纵坐标，画出与的关系曲线，称为电阻元件的 伏安特性曲线 。如果伏安特性曲线是一条通过原点的直线，如 图 l-9所示，称此电阻元件为线性电阻元件。l 电阻元件消耗的功率为电阻两端电压与电流的乘积 ，即 焊接电工 第一章1-3 电路的元件 从上式可知，由于电阻 R为正实常数， 功率 P与 U2或 I2成正比 ，故功率总是大于零的，所以任何
2、时刻电阻元件均消耗电能，是一种耗能元件。l二、电感元件l 电感元件是从实际电感线圈中抽象出来的理想元件。当把导线绕制成线圈且通过电流时，在线圈中会产生磁场，能够储存一定的能量，这样的线圈称为电感线圈。l 当电感线圈通过电流 时，在线圈中产生磁通 ，如 图 1-10a所示。若磁通 与线圈的 匝都交链，则称为线圈的磁链，又称为自感磁链。l L称为电感元件的自感或电感，其电路图形符号如图 1-10b所示 ,单位为亨利（ H） 焊接电工 第一章1-3 电路的元件l电感元件内通过的电流变化时，线圈中会产生感应电动势。当线圈的电流 、电压 和感应电动势 的参考方向如图 1-10b时，有 电感元件的 感应电
3、动势和它两端的电压与该时刻通过线圈的电流变化率成正比，而与该时刻电流的大小无关 ，负号表示感应电动势所形成的电流总是阻碍线圈中电流的变化。l电感元件是可以储存磁场能量的元件，其储存的磁场能量为 电感元件在某时刻储存的 磁场能量 ， 与 元件在该时刻流过 电流的平方成正比。 WL的单位为焦耳（ J） 焊接电工 第一章1-3 电路的元件l三、电容元件 电容器通常由两个极板中间隔以绝缘介质组成， 图 1-11a是平板电容器的结构原理示意图。电容器是一种能够储存电场能量的元件， 图1-11b是电容器元件在电路中的一般表示符号。l当选定电容元件两端的电压和电流的参考方向如 图 1-12所示为关联参考方向
4、时，有 上式表明，电容元件通过的电流与其两端电压变化率成正比，只有电容元件两端电压发生变化时，与电容元件相连的电路中才有电荷的电荷电压C称为电容元件的电容，单位为法拉（ F） 焊接电工 第一章1-3 电路的元件定向移动，才会有电流通过。如果电压不变，则电流为零。因此电容元件对于直流稳态电路，相当于断路， 即电容元件有隔断直流的作用。当电容器两个极板上存储一定量电荷时，电容器两极板间就建立起一个电场，则电容器储存的电场能量为 上式说明， 电容元件在某时刻储存的电场能量，与元件在该时刻两端电压的平方成正比。电容器充电时，电容元件两端电压增加，极板上电荷增加；电容器放电时，电容元件两端电压减少，极板
5、上电荷减少。当电容器两个极板上存储一定量电荷时，电容器两极板间就建立起一个电场。 WC的单位为焦耳（ J） 焊接电工 第一章1-3 电路的元件l四、电压源l一个实际的电压源，可以用电压 与一个内阻 串联的电压源模型来表示。当 时的电压源，称为理想电压源。 图 1-13a为理想电压源的电路符号，理想电压源的伏安特性是一条不通过原点且与电流轴平行的直线，如图 1-13b所示。理想 电压源 具有以下 两个特点 :l 电源的端电压是稳定的，与外接电路无关；l 通过它的电流由所联接的外接电路确定 。l电源的端电压 与输出电流 之间有下面关系： 由上式可知，当输出电流增加时，电压源端电压将降低，电压源的伏
6、安特性是一条向下倾斜的直线，如图 1-14b所示。当电压源模型 开路时 ， 电流为零 ， 输出电压在数值上等于理想电压源电压， 即 。 焊接电工 第一章1-3 电路的元件l五、电流源l电路中，端电压变化，而提供的电流基本恒定的电路元件称为电流源。电流源分为理想电流源和实际电流源， 图 1-15a所示为理想电流源的电路符号。理想电流源的伏安特性是一条不通过原点且与电压轴平行的直线，如 图 1-15b所示。l理想 电流源 具有以下 两个特点 : 输出电流为定值，与两端电压无关； 端电压由所联接的外部电路确定。l实际电流源可用一个理想电流源 与一个内阻 的并联来表示，如 图1-16a所示。 电流源与外接电路相联时，电流源输出的电流为 焊接电工 第一章1-3 电路的元件 由上式可知，端电压越大，内部分流越大，输出电流减小。其伏安特性曲线是一条向下倾斜的直线，如图 1-16b所示。 当 电流源外接电路短路时，端电压 ，则输出电流 。 继 续 返 回图 1-16 b)伏安特性 焊接电工 第一章1-3 电路的元件图 1-7 电阻的符号 图 1-9 线性电阻元件负载特性
