电路原理课件-西安交大 邱关源版

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1、电路ElectriccircuitElectriccircuitXianJiaotonguniversity引言ò课程的意义工程意义；理论意义路电路集中参数电路分析理论电工场磁路分布参数电路综合ò课程的性质和地位电类专业的技术基础课ò学习内容ò学习方法ò参考书下页第1章电路元件和电路定律(circuitelements)(circuitlaws)òò重点重点：：1.电压、电流的参考方向2.电路元件特性3.基尔霍夫定律上页下页1.1电路和电路模型（model)1.实际电路1.实际电路由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。功能a能量的传输、分配与转换；b信息的传

2、递与处理。共性建立在同一电路理论基础上。上页下页2.电路模型(circuitmodel)电路图开关10BASE-Twallplate灯泡电池RsRLUs导线ò电路模型反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。ò理想电路元件有某种确定的电磁性能的理想元件。返回上页下页几种基本的电路元件：电阻元件：表示消耗电能的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件。注意①具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用同一模型表示；②同一实际电路部件在不同的应用条件下，其模

3、型可以有不同的形式返回上页下页例3.集总参数电路3.集总参数电路由集总元件构成的电路集总元件假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行。集总条件d<<λ返回上页下页注意集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但与空间坐标无关。z例+LRi(t)iCu(t)i-L0ΔzRΔzLΔzRΔz000+i(z,t)+i(z+Δz,t)u(z,t)C0ΔzCΔzu(z+Δz,t)0--上页下页1.2电流和电压的参考方向(referencedirection)电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。1.电流的参考方向

4、1.电流的参考方向(currentreferencedirection)(currentreferencedirection)ò电流带电粒子有规则的定向运动ò电流单位时间内通过导体横截面的电荷量强度defΔqdqi(t)=lim=Δt→0Δtdt上页下页1kA=103AA（安培）、kAò单位、mA、μA1mA=10-3Aò方向1μA=10-6A规定正电荷的运动方向为电流的实际方向元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:实际方向⊕AB⊕实际方向AB问题复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断。上页下页ò参考方向任意假定一个正电荷运动的方向即为

5、电流的参考方向。电流(代数量)i参考方向大小AB方向(正负）电流的参考方向与实际方向的关系：i参考方向i参考方向ABBA实际方向实际方向i>0i<0上页下页电流参考方向的两种表示：•用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。iAB•用双下标表示：如i,电流的参考方向由A指向B。ABiABAB上页下页2.电压的参考方向2.电压的参考方向(voltagereferencedirection)(voltagereferencedirection)ò电位ϕ单位正电荷q从电路中一点移至参考点（ϕ＝0）时电场力做功的大小。ò电压U单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功（W）的大

6、小。defdWU=dqò实际电压方向电位真正降低的方向。ò单位：V(伏)、kV、mV、μV上页下页例已知：4C正电荷由a点均匀移动至b点b电场力做功8J，由b点移动到c点电场a力做功为12J，(1)若以b点为参考点，求a、b、c点的电位和电压Uab、Ubc;(2)若以c点为参考点，再求以上各值c解(1)以b点为电位参考点ϕ=0bU=ϕ−ϕ=2−0=2VababW8=ab==ϕ2Vaq4U=ϕ−ϕ=0−(−3)=3VbcbcWW12cbbcϕ==−=−=−3Vcqq4上页下页解(2)以c点为电位参考点ϕc=0W8+12ab=ac==5Vϕaq4W12=bc==3Vϕbq4U

7、=ϕ−ϕ=5−3=2VababcUbc=ϕb−ϕc=3−0=3V结论电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中各点的电位值就是唯一的；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。上页下页问题复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往不易判别，给实际电路问题的分析计算带来困难。ò电压(降)的参考方向假设的电压降低之方向。参考方向参考方向UU+–+–+实际方向实际方向+U>0U<0返回上页下页电压参考方向的三种表示方式：(1)用箭头表示U(2)用正负极性表示+U(3)用双下标表示UABA