电路模型和电路定律课件.ppt

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1、1.电压、电流的参考方向4.基尔霍夫定律重点：第1章电路模型和电路定律(circuitelements)(circuitlaws)2.电功率和能量3.电压源和电流源1.1电路与电路模型电路是各种电器设备按一定方式连接起来的整体，它提供了电流流通的路径。电源、负载和中间环节是电路的基本组成部分。图1-1所示的电路是一个最简单的直流电路，在电路中随着电流的流动，进行着不同形式能量之间的转换。图1-1最简单的电路电源是将非电能转换成电能的装置负载是将电能转换成非电能的装置中间环节把电源与负载连接起来，传递和控制电能激励响应用电

2、设备电源是将非电能转换成电能的装置。例如，干电池和蓄电池将化学能转换成电能；电源是电路中能量的来源，是推动电流运动的源泉，在它的内部进行着由非电能到电能的转换。负载是将电能转换成非电能的装置。例如，电炉将电能转换成热能，电灯将电能转换成光能，电动机将电能转换成机械能等。负载是电路中的受电器，是取用电能的装置，在它的内部进行着由电能到非电能的转换。中间环节是把电源与负载连接起来的部分，起传递和控制电能的作用。实际的电路器件在工作时的电磁性质是比较复杂的，不是单一的。对于组成实际电路的各种器件，我们忽略其次要因素，只抓住其主

3、要电磁特性，使之理想化,即理想电路元件。这种由一个或几个具有单一电磁特性的理想电路元件所组成的电路就是实际电路的电路模型，我们在进行理论分析时所指的电路就是这种电路模型。根据对电路模型的分析所得出的结论有着广泛而实际的指导意义理想电路元件简称电路元件，通常包括电阻元件、电感元件、电容元件、理想电压源和理想电流源。1.2电压和电流的参考方向(referencedirection)单位名称：安（培）符号：A（Ampere）一.电流(current)1.电流：2.电流的参考方向参考方向：任意选定的一个方向作为电流的参考方向。例

4、I1=1A10V10I1I1=-1A10V10I1i>0i<0iABi参考方向AB在指定的参考方向下，电流的正和负反映出电流的实际方向。在分析电路时，首先要假定电流的参考方向，并以此为标准去分析计算，最后从答案的正负值来确定电流的实际方向。本书电路图上所标出的电流方向都是指参考方向的。1.电压(voltage)：单位名称：伏(特)符号：V（Volt）二.电压(voltage)2.电压(降)的参考方向+实际方向+实际方向+（参考方向）U+（参考方向）UU>0U<0UAB例U1=10V10V10+U110V10+U1

5、U1=10V三.电位abcd设c点为电位参考点，则c=0a=Uac，b=Ubc，d=UdcUab=a-b如果指定流过元件的电流的参考方向是从标以电压正极性的一端指向负极性一端,即两者的参考方向一致,则把电流和电压的这种参考方向叫做关联参考方向,不一致时为非关联参考方向.N+-iN+-i关联方向非关联方向小结(1)分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。(2)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。(3)关联参考方向和非关联参考方向。+UI+UI关联参考方向非关联参

6、考方向(4)参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，不考虑实际方向。1.3电路元件的功率(power)一、电功率功率的单位名称：瓦（特）符号（W）能量的单位名称：焦（耳)　　符号（J）二．功率的计算1.u,i取关联参考方向p吸=ui如果p吸<0实际发出5W+–iu2.u,i取非关联参考方向+–iup发=uip发<0实际吸收5W例U=5V，I=1AP吸=UI=5(1)=5W例U=5V，I=-1AP发=UI=5(-1)=-5WP=-ui当关联方向时:ui表示元件吸收的功率;p>0,表示元件确实吸收功率;p<

7、0,表示元件发出功率.当非关联方向时,ui表示发出的功率;p>0表示元件发出功率;p<0,表示元件吸收功率.元件ui+-元件ui+-1）U、i的参考方向是否关联？2）Ui乘积表示什么功率？3）如果左图中u>0、i<0,右图中u>0、i>0,元件实际是发出还是吸收功率？1.4电阻元件(resistor)一.线性定常电阻元件(1)电压与电流取关联参考方向1.欧姆定律(Ohm’sLaw)uRiR称为电阻单位名称：欧(姆)符号:R+ui令G1/RG称为电导则欧姆定律表示为iGu.单位名称：西(门子)符号:S(Siemen

8、s)ui0线性电阻元件的伏安特性为一条过原点的直线.在一、三象限。在二、四象限？时变电阻元件2.功率和能量p吸ui(Ri)ii2Ru(u/R)=u2/R功率：R+ui能量：可用功表示。从t0到t电阻消耗的能量线性电阻元件是一种无源元件Riu+–3.开路与短路当R=0(G=)，视其为短路。i为有限值时，u=