邱关源电路第1章(已改

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1、第1章电路模型和电路定律电路和电路模型1.1电阻元件1.5电流和电压的参考方向1.2电压源和电流源1.6电功率和能量1.3受控电源1.7电路元件1.4基尔霍夫定律1.8首页1.电压、电流的参考方向3.基尔霍夫定律重点：2.电阻元件和电源元件的特性返回1.1电路和电路模型1.实际电路功能a能量的传输、分配与转换；b信息的传递、控制与处理。建立在同一电路理论基础上。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。下页上页共性返回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。2.电路模型导线电池开关灯泡电路图理想电路元件人为定义出的有某种确

2、定性能的元件。电路模型下页上页返回几种基本理想电路元件及其性能:电阻：消耗电能电感：产生磁场，储存磁场能量电容：产生电场，储存电场能量电压源和电流源：将其他形式能量转化为电能量以上几种基本理想电路元件有如下特征：（A）可以用数学公式描述；（B）不能被分解为其他元件。下页上页返回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电路模型表示；同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式。下页上页例电感线圈的电路模型注意返回1.2电流和电压的参考方向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

3、人们主要使用的物理量是电流、电压和功率。1.电流的参考方向电流电流强度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下页上页返回电流的实际方向正电荷运动的方向(人为规定的)单位1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6AA（安培）、kA、mA、A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复杂电路中，电流的实际方向往往很难事先判断,如何处理?下页上页问题返回参考方向假定的正电荷运动的方向。i>0i<0实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系：下页上页i参考方向ABi参考方向ABi参考方向AB

4、返回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。下页上页i参考方向ABiABAB返回电压U单位2.电压的参考方向单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功（W）的大小。电位单位正电荷q从电路中一点移至参考点（＝0）时电场力做功的大小。实际电压方向高电位指向低电位的方向（人为规定的）。下页上页V(伏)、kV、mV、V返回复杂电路中，两点间电压的实际方向往往不易事先判别,如何处理?电压的参考方向U>0参考方向U+–参考方向U+–<0U假设的高电位指向低电位的方向。下页

5、上页问题+实际方向–+实际方向–返回电压参考方向的三种表示方式：(1)用箭头表示：(2)用正负极性表示(3)用双下标表示UU+ABUAB下页上页返回元件或支路的u，i采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。关联参考方向非关联参考方向3.关联参考方向i+-+-iuu下页上页返回分析电路前必须选定电压和电流的参考方向参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注(包括方向和符号)，在计算过程中不得任意改变电压、电流的实际方向不因参考方向的不同而变化例电压电流参考方向如图中所标，问：对A、B两部分电路电压电流参考方向关联否？答：A电压

6、、电流参考方向非关联；B电压、电流参考方向关联。下页上页注意＋－uBAi返回1.3电功率和能量1.电功率功率的单位：W(瓦)(Watt，瓦特)能量的单位：J(焦)(Joule，焦耳)单位时间内电场力所做的功。下页上页返回2.电路吸收或发出功率的判断u,i取关联参考方向可用公式P=ui表示元件吸收功率P>0吸收正功率(实际吸收能量)P<0吸收负功率(实际发出能量)可用公式P=ui表示元件发出功率P>0发出正功率(实际发出能量)P<0发出负功率(实际吸收能量)u,i取非关联参考方向下页上页+-iu+-iu返回下页上页1.4电路元件是电路中最基本的组成

7、单元。1.电路元件返回五种基本的理想电路元件：电阻元件：具有消耗电能的属性电感元件：具有产生磁场，储存磁场能量的属性电容元件：具有产生电场，储存电场能量的属性电压源和电流源：具有将其它形式的能量转变成电能的属性。注意如果表征元件端子特性的数学关系式是线性关系，该元件称为线性元件，否则称为非线性元件。2.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。集总条件下页上页集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但任何时刻，流入两端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的电流；端子间的电压为定值。注意返回(电路尺寸远小于工作其

8、上的电磁波的波长)下页上页例iiz集总参数电路+-两线传输线的等效电路当两线传输线的长度l与电磁波的波长满足：返回下页上页iiz++--