電路中的電源、負(fù)載等器件都是電路元件。在電路中,不能提供電能的稱(chēng)為無(wú)源元件。無(wú)源元件又分為耗能元件和儲(chǔ)能元件兩類(lèi),前者如電阻器;后者如電感器和電容器。在電路中能提供電能的如電池、發(fā)電機(jī)等稱(chēng)為電源元件,或者稱(chēng)為有源元件。
1.電阻元件
電阻是反映電流熱效應(yīng)的電路元件。在實(shí)際交流電路中,像白熾燈、電爐、電烙鐵等,均可看成是電阻元件。
(1)線(xiàn)性電阻元件與非線(xiàn)性電阻元件的定義
如果一個(gè)二端元件,通過(guò)它的電流與其兩端電壓的關(guān)系,即伏安關(guān)系( var),在u、i平面上是通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線(xiàn),直線(xiàn)的斜率就是元件的參數(shù)電阻r,單位是歐姆(q),這種元件稱(chēng)為線(xiàn)性電阻元件。如果線(xiàn)性電阻元件的參數(shù)r是不隨時(shí)間變化的常數(shù),則稱(chēng)為線(xiàn)性、非時(shí)變電阻元件。如果電阻元件的var,在扒f平面上是通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)位于第一、第三象限的一條直線(xiàn),直線(xiàn)的斜率r為正值常數(shù),則稱(chēng)為線(xiàn)性正電阻元件。本課程所說(shuō)的電阻元件一般就是指線(xiàn)性、非時(shí)變正電阻元件。
如果二端元件的var,在u、i平面上是不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的曲線(xiàn),則這種元件稱(chēng)為非線(xiàn)性電阻元件。
(2)電阻元件的特性
電阻元件的特性是呈現(xiàn)對(duì)電荷運(yùn)動(dòng)的阻力,具有阻礙電流流動(dòng)的性質(zhì)。一個(gè)電阻元件的電阻r具體地表現(xiàn)了這一種性質(zhì)。電阻元件的特性也可以用另一種參數(shù)電導(dǎo)表示,電導(dǎo)用g表示,電導(dǎo)是電阻r的倒數(shù),即
電導(dǎo)g表示了電阻元件傳導(dǎo)電流的能力,單位是s(西門(mén)子)。
(3)線(xiàn)性電阻元件與歐姆定律
線(xiàn)性電阻元件,由于其參數(shù)r是一個(gè)常數(shù),元件兩端的電壓與通過(guò)它的電流成正比,稱(chēng)為歐姆定律。在如圖1-4所示關(guān)聯(lián)參考方向下,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為
u= ri或i=gu (1-9)