第一章 电路基本概念与基本定律
§1.3
电阻元件
一.定义
电阻元件
若二端元件的电压,电流关系是由u-i平面(或i-u平面)上通坐标原点的曲线来描述。,则这种二端元件即称为理想电阻元件,简称电阻元件。是无源二端电路元件,如图1-3-1所示。
这条曲线称为电阻元件的伏安关系,也称元件约束,通常用函数表示,即
i=f(u)
或 u=
g(i)
元件约束与电路的连接方式无关。

图1-3-1 二端口元件
二.电阻元件的分类
电阻元件按其伏安关系曲线形状的不同,可分为两类四种:
(一) 线形电阻元件
1.线性定常电阻元件
若电阻元件的伏安关系是通过u-i(或i-u)平面上坐标原点的直线,且此直线的位置(亦即直线的斜率)不随时间变动,则称为线性定常电阻元件时不变电阻元件。,如图1-3-2(a)所示, 它有如下特点:
(1).直线的斜率即为其电阻值R,即tg(α)=R,且R值为定值(即不随时间而变)。这样即可用一个定常电阻R或定常电导G来构成线形定常电阻元件的电路模型,如图1-3-2(b)所示,且有G=1/R或R=1/G。
(2).伏安关系曲线对坐标原点对称,即为奇函数。这说明线形定常电阻元件对不同方向的电流或不同极性的电压,其伏安关系是完全相同的。这种性质称为双向性,也称可逆性。因此在使用线形定常电阻元件时,它的两个端纽是没有任何区别的,在电路中可以任意连接。
(3).它的伏安关系服从欧姆定律。若设电压u与电流i之间参考方向如图1-3-2(b)所示,则有
u=Ri (1-3-1a)
或 i=
u=Gu
(1-3-1b)
上式即为欧姆定律,它说明电阻元件的电流或电压,完全由同一时刻的电压(或电流)决定,而与该时刻以前的电压(或电流)值无关,即电阻元件是无记忆元件。




图1-3-2 线性定常电阻元件