三、受控电源

受控电源又称为“非独立”电源，受控电压源的电压和受控电流源的电流是受电路中某部分的电流或电压控制的，而不是给定的时间函数。

根据控制变量和受控变量的不同组合，受控源可分为 ：

（1）电压控电压源 （VCVS:voltage-controlled voltage source ）

（2）电压控电流源 （VCCS:voltage-controlled current source ） 

（3）电流控电流源 （CCCS:current-controlled current source ） 

（4）电流控电压源 （CCVS:current-controlled voltage source ）

图10  各种受控电源模型图

结论：（1）系数m 、a、g_m、 r_m 为常数时，为线性受控源(linear controlled source)；否则，称为非线性受控源(nonlinear controlled source)。 

      （2）受控源与独立源的区别在于受控电压源的电压和受控电流源的电流均受另一支路的电压或电流（即控制变量）的控制，受控源不能起激励的作用。

四、电容元件

电容元件是实际电容器的理想化模型，线性电容元件的图形符号和库伏特性如下图11所示

                    图11 线性电容元件及其库伏特性

在任何时刻电容正极板上的电荷电荷与其两端电压电压 有以下关系：

1． 电荷与电压的关系：q=Cu

式中，C称为该元件的电容，其单位为法（F），它是一个和电荷q、电压u无关的正实常数。常用的电容单位有μF（10^-6F），pF（10^-12F）等表示。

从图11（b）中，可以看出线性电容元件的电荷、电压关系在q-u坐标轴上，是一条过原点的直线，被称为电容的库伏特性。

2．电压与电流的关系：

采用关联参考方向下，电压变化时，电荷量也发生变化，则电流可以表示为

结论：

电容元件的电流与电容两端的压降成正比；电容元件是动态元件。

电容元件在t时刻的电压不仅与t时刻的电流有关，而且与电容的电流与初始状态有关；电容元件是记忆元件。

电容将电能转为电场能存在电容中，当电压增大，电场能增大，电容从电源取用电能；当电压减小，电场能减小，电容向电源放还能量。

电容是贮能元件，贮存电场能。它不消耗能量，也不产生能量，只是吸收和放出能量，实行能量的转换，是无源元件。

五、电感元件 

图12 线性电感元件及其图形符号

1． 物理意义：

式中，L称为该元件的自感或电感，其单位为亨（H），它是一个正实常数。常用的电容单位有mH（10^-3H），mH（10^-6H）等表示。

线性电感: L为常数; 非线性电感: L不为常数

电感元件是实际线圈的理想化模型。线性电感元件的图形符号和韦安特性如图12所示。

2．感应电动势：

当电流和电压取关联参考方向时

电感将电能转为磁场能存在线圈中，当电流增大时，磁场能增大，电感元件从电源取用电能；当电流减小时，磁场能减小，电感元件向电源放还能量。

可见，电感是储能元件，它不消耗能量，也不产生能量，只是吸收和放出能量，实行能量的转换，是无源元件，且通直隔交。

六、耦合电感和理想变压器

1.互感：

当两个线圈在电路中相距较近时，各自线圈上电流的变化会通过磁场相互影响，这两个线圈成为耦合电感（或互感）。

 图13 互感线圈

2．线圈间的耦合系数：

耦合系数：耦合电感的相互影响程度与线圈的结构、相互位置及周围的磁介质有关。在电路中，为表示元件间耦合的松紧程度，把两电感元件间实际的互感（绝对值）与其最大极限值之比定义为耦合系数。

注意：

3． 同名端：当两个电流分别从两个线圈的对应端子同时流入或流出时，若所产生的磁通相互加强，则这两个对应端子称为两互感线圈的同名端。反之，称为异名端。

必须两两确定，并且一般使用“”/“”/“”等符号加以标注。

4. 耦合电感的伏安关系：

如图14所示个电感上电压、电流参考

方向为关联参考方向。

（1） 若电流从同名端流进（出）,图 (a) 所示

（2） 若电流从异名端流进（出）,图 (b) 所示

5. 去耦等效电路：

当两个耦合电感有一端相连接时，则可等效成无耦合电感的电路，图15（a）和（b）分别表示同名端相连接和异名端相连接两种情况的电路，他们可以等效为图（c）所示的T型去藕等效电路（同名端相连接时取上面的符号，异名端相连接时取下面的符号）。在等效电路中消除了电感间的耦合，便于分析。

七．功率的计算及电源与负载的判别

1．根据 U、I 的实际方向判别

电源：U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，        （发出功率）

负载： U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出。       （吸收功率）

2. 根据 U、I 的参考方向判别

U、I 参考方向相同，P =UI > 0，负载； P = UI < 0，电源。

U、I 参考方向不同，P = UI > 0，电源；P = UI < 0，负载。

二. 功率的平衡关系：

本节重点：参考方向的判定，在电路分析过程中的作用十分重要，只有掌握了参考方向，才能正确计算出功率的吸收和发出的结果。

【例2】图示电路中，求个理想电流源的端电压、功率，并判断哪些元件是电源，哪些元件是负载。

本节重点：重点掌握各元件的定义和它们的电压、电流关系是极其重要的，着重对理想电压源、电流源这些元件特性要深入理解。因为电路元件是电路的最基本器件，元件的特性影响甚至决定着电路的功能和特性。

这部分的难点是电流源和理想电流源，它不像电压源那样熟悉和具体。首先，要建立电流源和理想电流源的概念，如何来分析它的电压、电流和功率，而后讨论电压源与电流源的等效变换。