电路模型和电路定律3

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1、《电路》郭卫平weiping.guo@126.com本课程与前修、后续课程的关系：大学物理电路原理模拟电路数字电路微机原理与应用自动控制原理检测技术教材电路（第5版）邱关源编北京:高等教育出版社参考书1.胡翔骏编․电路分析（第二版）.北京:高等教育出版社2.李瀚荪编․电路分析基础（第三版）․北京:高等教育出版社,1994年.3.RichardC.Dorf,JamesA.Svoboda,IntroductiontoElectricCircuits，JohnWiley&Sons,Inc.1996。1.电压、电流的参考方向3.基尔霍夫定律重点：(circuitelements)(c

2、ircuitlaws)2.电路元件特性第1章电路元件和电路定律1.1电路和电路模型（model)1.实际电路由电路部件和电路器件按预期目的连接构成的电流的通路装置。电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。电源(source)：电能或电信号的发生器称为电源.负载(load)：用电设备称为负载.导线(line)、开关（switch)等：将电源与负载接成通路.电池电阻器电容器线圈运算放大器晶体管开关保险管低频信号发生器的内部结构电容器变压器电阻器由理想元件及其组合代表实际电路元件，与实际电路具有基本相同的电磁性质，称其为电路模型。2.电路模型(circuitmodel)理想电路

3、元件有某种确定的电磁性能的理想元件,其u，i关系可用简单的数学表达式严格表示。电路模型电路图导线电池开关灯泡几种基本的电路元件：电阻元件：表示将电能转换为热能的元件电感元件：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；同一实际电路部件在不同的应用条件下，其模型可以有不同的形式集总参数元件：在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一个端子流出的电流，两个端子之间的电压为单值量。集总参数电路：由集总参数元件构成的电路。一

4、个实际电路要用集总参数电路近似，满足条件：即实际电路的尺寸必须远小于电路工作频率下的电磁波的波长。3.集总参数元件与集总参数电路II根据实际电路的几何尺寸(d)与其工作信号波长(λ)的关系，可以将它们分为两大类：(1)集总参数电路：满足d<<λ条件的电路。(2)分布参数电路：不满足d<<λ条件的电路。说明：本书只讨论集总参数电路,今后简称为电路。已知电磁波的传播速度与光速相同，即v=3×105km/s(千米/秒)(1)若电路的工作频率为f=50Hz，则周期T=1/f=1/50=0.02s波长=3×1050.02=6000km一般电路尺寸远小于。(2)若电路的工作频率为f

5、=50MHz，则周期T=1/f=0.0210–6s=0.02μs波长=3×1050.0210–6=6m此时一般电路尺寸均与可比，所以电路不能视为集总参数电路。§1-2电路的基本物理量电路的特性——由电流、电压和电功率等物理量来描述的电路分析的基本任务——分析电路的功能及特性并计算电路中的电压、电流和电功率1.2电流和电压的参考方向电路中的物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中主要物理量是电流、电压和功率。电路的特性——由电流、电压和电功率等物理量来电路分析的基本任务——分析电路的功能及特性并计算电路中的电压、电流和电功率1.2电流和电压的参

6、考方向1.电流的参考方向(currentreferencedirection)形成定义带电粒子有规则的定向运动单位时间内通过导体横截面的电荷量方向正电荷的运动方向为电流的实际方向单位1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6AA（安培）、kA（千安）、mA（毫安）、A（微安）元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:实际方向实际方向AABB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，怎么办？？参考方向i参考方向电流(代数量)大小方向(正负）任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。ABi参考方向i参考方向i>0i<0实际方向

7、实际方向电流的参考方向与实际方向的关系：AABB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。用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B。iABiABAB电压U2.电压的参考方向(voltagereferencedirection)电位电路中为分析的方便，常在电路中选某一点为参考点，把任一点到参考点的电压称为该点的电位。参考点的电位一般选为零，所以，参考点也称为零电位点。单位正电荷由电路中a点移动到b点所获得或失去的能量，称为ab两点的电压，即单位：V(伏)、kV、mV、