电路原理清华大学课件20-1电路元件和电路定律.ppt

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1、第1章电路元件和电路定律1.1电路和电路模型1.2电流、电压、电动势及其参考方向1.3电路元件的功率1.4电阻元件1.5电源元件1.7受控电源1.6基尔霍夫定律本章重点•基尔霍夫定律本章重点•电路元件特性•电路模型•电压、电流的参考方向返回目录1.1电路和电路模型一、电路（circuits）电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。电源（source）：提供能量或信号。负载（load）：将电能转化为其它形式的能量，或对信号进行处理。导线（line）、开关（switch）等：将电源与负载接成通路。电路是电工设备构成的整体，它为电流（c

2、urrent）的流通提供路径。二、电路模型（circuitmodel）理想电路元件由实际元件抽象出来具有某种单一电磁性质的假想元件。几种基本的理想电路元件电阻（resistor）元件：表示消耗电能的元件。电感（inductor）元件：表示各种电感线圈产生磁场、储存能量的作用。电容（capacitor）元件：表示各种电容器产生电场、储存能量的作用。电源（source）元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件。2.电路模型由理想电路元件组成的电路，其与实际电路具有基本相同的电磁性质。导线电池开关灯泡例实际电路电路模型3.集总参数电路实

3、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。返回目录1.电流带电质点有规律的运动形成电流。电流的大小用电流强度表示。电流强度：单位时间内通过导体横截面的电量。单位名称：安（培）符号：A（Ampere，安培；1775–1836，France）一、电流、电压、电动势1.2电流、电压、电动势及其参考方向SI制中，一些常用的十进制倍数的表示法符号TGMkcmnp中文太吉兆千厘毫微纳皮数量101210910610310–210–310–610–910–122.电压（voltage）电场中某两点A、B间的电压（降）UAB等于将点电荷q从A

4、点移至B点电场力所做的功WAB与该点电荷q的比值，即单位名称：伏（特）符号：V（Volt，伏特；1745–1827，Italian）AB3.电位（potential）在分析电路问题时，常在电路中选一个点为参考点(referencepoint)，把任一点到参考点的电压（降）称为该点的电位。参考点的电位为零，参考点也称为零电位点。电位用（或U）表示，单位与电压相同，也是V（伏）。abcd设c点为电位参考点，则c=0a=Uac，b=Ubc，d=Udc两点间电压与电位的关系仍设c点为电位参考点，c=0Uac=a，Udc=dUad

5、=Uac－Udc＝a–d前例结论：电路中任意两点间的电压等于该两点间的电位差（potentialdifference）。abcd例abc1.5V1.5V已知Uab=1.5V，Ubc=1.5V(1)以a点为参考点，a=0Uab=a–bb=a–Uab=–1.5VUbc=b–cc=b–Ubc=–1.5–1.5=–3VUac=a–c=0–(–3)=3V(2)以b点为参考点，b=0Uab=a–ba=b+Uab=1.5VUbc=b–cc=b–Ubc=–1.5VUac=a–c=1.5–(–1.5

6、)=3V结论：电路中电位参考点可任意选择；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位将改变，但任意两点间电压保持不变。4.电动势（electromotiveforce）外力（非静电力）克服电场力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所作的功称为电源的电动势。e的单位与电压相同，也是V（伏）电压UAB表示A点到B点电位的降低（potentialdrop）电动势eBA表示B点到A点电位的升高（potentialrise）所以BA二、电流、电压的参考方向（referencedirection）实际方向实际方向参考方向：任意选定的一个方向即为电

7、流的参考方向。i参考方向AB1.电流的参考方向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。i参考方向i参考方向i>0i<0实际方向电流的参考方向与实际方向的关系实际方向例10V10ABI1II2电路中电流I的大小为1A,其方向为从A流向B。（此为电流的实际方向）若参考方向如I1所示，则I1=1A若参考方向如I2所示，则I2=-1A因此，同一支路的电流可用两种方法表示。U>0参考方向U+–参考方向U+–<0U+实际方向–+实际方向–+实际方向–+实际方向–2.电压（

8、降）的参考方向电路中电压UAB=10V，方向从A指向B（实际方向）。若电压参考方向如U1所示，电压参考方向与实际方向相同，则U1=10V。若电压参考方向如U2所示，电压参考方向与实际方向相反，则U2=-10