模拟电路详尽课件(第1章).ppt

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1、第一章电路的基本概念1.1电路和电路模型1.2电路的基本物理量1.3电功率和电能量1.4无源二端元件1.5有源二端元件1.6受控源1.7基尔霍夫定律1.1电路和电路模型电路就是电流所通过的路径。为了便于对实际电路进行分析，将实际电路器件理想化（或称模型化），即在一定条件下突出其主要的电磁性质，忽略其次要因素，将其近似地看作理想电路元件。本课程的任务不是研究如何建立实际器件的理想化模型，而是根据电路模型来探讨其基本定律、定理及分析方法。电路模型示例电路元件按其对外提供还是不提供能量又可分为：有源元件无源元件元件通过端

2、子与外电路相连，按端子的数目可将元件分为：二端元件：电阻、电感、电容三端元件：晶体三极管多端元件：受控源、理想变压器、运算放大器等能这么处理的条件是：若电路元件及其连接成的电路尺寸远小于电路最高工作频率（f）所对应的电磁波的波长（），则电路的实际尺寸可以忽略不计而看作是集总参数电路。集总参数电路：集总参数元件的电磁过程认为都是集中在元件内部进行。工程中遇到的大量电路都可作为集总参数电路来处理。1．2电路的基本物理量1.2.1电路分析的基本变量1.2.2电流和电压的参考方向电路分析的基本内容是已知电路的结构及元件参

3、数，要计算确定电路各部分的电压和电流。1.2.1电路分析的基本变量电路中基本的物理量是电流、电压及电功率。一般情况下，它们都是时间t的函数，分别用i(t)、u(t)及p(t)表示，简写成i、u、p。1．电流电荷在电路中有规则的定向运动便形成电流。电流的大小用电流强度来衡量。电流强度在数值上等于单位时间内通过导体横截面的电荷量在国际单位制中，时间的单位为秒（s），电量的单位是库仑（C），电流的单位是安培（A）。习惯上，常常将电流强度简称为电流。大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流或直流电流，简称（DC），用大写

4、字母I表示。大小和方向随时间变化的电流称为交流电流，简称（AC），用小写字母i表示。即2．电压与电位A、B两点间的电压在数值上等于电场力把单位正电荷从A点移动到B点时所作的功（Work），也就是单位正电荷从A点（高电位）移到B点（低电位）所失去的能量，在国际单位制中，功w的单位是焦耳（J），电压u的单位是伏特（V）。大小和极性（方向）随时间变化的电压称为交流电压，用小写字母u表示。大小和方向不随时间变化的电压称为恒定电压或直流电压，用大写字母U表示。即在电场内两点间的电压也称为两点间的电位差，即讨论电路中各点的电位

5、时，必须先选定一个参考点，否则是无意义的。实际电气设备一般常有一个连接到机壳的电路公共端，工程上常以这个公共点为参考点，习惯上也称该点为“接地点”，但实际上并不真正接地。电路和电子电路图的习惯画法1.2.2电流和电压的参考方向电流参考方向与实际方向之间的关系分析电路时，首先要给电流一个假定方向，以便列出电路方程，然后才能对电路进行分析计算。经过计算，电流值为负，说明参考方向与实际方向相反；电流值为正，表示参考方向与实际方向一致，即说明参考方向就是实际方向。电流参考方向在电路中一般用画在元件旁或元件引线上的箭头表示，

6、也可用双下标表示，如iAB，其参考方向是由A指向B。电压的参考方向与电流参考方向类似，电压可以任意选取电压的参考方向。当实际方向与参考方向相同时，电压为正值；当实际方向与参考方向相反时，电压为负值。电压的方向还可以用极性表示。若A点电位高于B点电位，则A点为正极性，用“＋”表示，B点为负极性，用“-”表示。与电流的参考方向可用双下标表示一样，电压也可以用双下标表示，如uAB，其参考极性是A点为“＋”，而B点为“-”。对一个元件或一段电路中电流和电压的参考方向均可任意假定，二者可以一致，也可以不一致。如果一致，称之为

7、关联参考方向，若不一致，称之为非关联参考方向。在分析电路时常选取关联参考方向。电压和电流的关联参考方向1.3电功率和电能量在电路中，有的元件吸收电能，并将电能转换成其他形式的能量，有的元件是将其他形式的能量转换成电能，即元件向电路提供电能。电功率：是指单位时间内元件所吸收或发出的电能，在电路中，电功率简称为功率。电流i和电压u为关联参考方向正电荷由a点移到b点时，这部分电路吸收的电能为电路在单位时间内吸收的能量，即它吸收的功率为在直流情况下，上式写为在国际单位制中，功的单位是焦耳（J），功率的单位是焦／秒，又称瓦特

8、，简称瓦（W）。若u、i采用关联参考方向：P>0表示这段电路（或元件）吸收（或消耗）的功率。p<0表示这段电路（或元件）产生（或提供）的功率。当p的单位为瓦(W)时，能量w的单位为焦耳，简称焦(J)。电路（或元件）吸收的功率为p(t)，则从t0到t时刻这段电路（或元件）吸收的总能量为若u、i采用非关联参考方向：p>0表示这段电路（或元件）产生的功率。p<0表