电路与模拟电子技术第一章电路的基本概念与基本原件课件.ppt

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1、本章在物理学的基础上，主要介绍电路模型的概念、电路中的基本物理量及其参考方向和电路的工作状态，还将介绍无源电路元件、有源电路元件及其特性。这些内容都是今后分析和计算电路的基础。本章目录1.1电路的组成及其作用1.2电路模型1.3电路的基本物理量1.4电气设备的额定值1.5电路的工作状态1.6无源电路元件1.7有源电路元件1.8电路中电位的概念返回总目录21.1电路的组成及其作用电路的概念电路是由用电设备或元器件（称为负载）与供电设备（称为电源）通过导线连接而构成的提供给电荷流动的通路。电路是电场的一种特殊形式，当电场被束

2、缚在电荷流动的路径周围很小的范围时，即形成电路，可用“路”的理论来分析处理。电路的组成为电路工作提供能量的电源；在电能作用下完成电路功能的用电设备或元器件；连接电源和用电设备的导线；控制电源接入的开关等；例如我们常用的照明电路。~220V电源开关灯泡（用电设备）导线31.1电路的组成及其作用（续）电路的功能客观上电路提供了电荷流动的通路，电荷携带着电能在电路中流动，从电源带走电能，而在用电元器件中又释放电能，因此电路的工作伴随着能量的运动。根据电路的工作场合和工作目的及我们的着眼点，电路主要有下列作用：能量传输将电源的

3、电能传输给用电设备(负载)。能量转换将传输到负载的电能根据需要转换成其它形式的能量，如光、声、热、机械能等信息传输信息处理信息-->(载体)-->信号-->电路-->终端-->(去载体)--->信息(电流或电压)信号(接受)--->电路----->信号(已经放大、去噪、合成…)41.2电路模型为什么要引入电路模型？构成实际电路的元器件种类繁多，形状各异，给分析和设计带来困难。只有对各种元器件的特性建立了数学模型，才可能对电路进行深入分析。例如，对于最简单的手电筒，这样一个电路，就包含了电池、电珠、开关、导体等部分。如果要

4、把这个电路介绍给他人，一种方法是直接把实物展示给对方，另一种方法是十分逼真地将它画下来给对方看，尽管如此，我们仍然不能十分明了地将这个电路的工作情况表达出来（用语言或文字）。难以想象，如果每个电路都要如此处理，摆在我们面前的将是怎样的情形！51.2电路模型（续1）什么是电路模型？对实际电路的特性进行分析、抽象，将电路的主要性能用数学方法表达出来，再利用一些具有特定、理想化特性的元件（理想元件）重构出来的电路，称为原电路的模型。电路模型反映了原电路工作的主要特性，并且这些特性是已经数学化了的，便于用数学方法进行分析。电路模

5、型中，构成电路的不再是千差万别的各种实际元器件，而是数量有限的理想元件，具有很好的规范性。有利于设计、交流。构成电路模型的理想元件数量应尽可能少，否则，电路模型将失去其存在的价值。61.2电路模型（续2）怎样建立电路模型？对电路中的每个元器件特性建立数学模型；用理想元件实现每个元器件的特性，构成元器件的电路模型；把所有元器件的电路模型按照原电路结构连接起来，形成电路的模型。注：对元器件数学模型的建立不是本课程的内容范围，有关的知识可参考相应的资料或元器件生产厂提供的资料。71.2电路模型（续3）常用理想元件种类电荷q磁通

6、电压u电流i电阻元件电容元件电感元件忆阻元件81.3电路的基本物理量电流电流及其表示方式电流的概念电流是电路中电荷流动量的度量，它表示单位时间流过电路中某一截面的净电荷量。电荷流动不仅有数量，也有方向，因此电流是具有方向的。规定正电荷流动的方向为电流的方向（称为真实方向）。分析电路时用箭头或双下标来指定电流的方向。正电荷流向负电荷流向电流的真实方向q+q-ab电路中的一条通路91.3电路的基本物理量（续1）电流（续）电流的符号和单位电流的符号：电路中用I表示不随时间变化的电流或i表示随时间变化的电流电流的单位是安培

7、（A），是国际实用单位制（SI）中的七个基本单位之一。它表示：每秒钟流过1库仑的净电荷。101.3电路的基本物理量（续2）电流（续）电流的参考方向电流作为电路的基本物理量，是我们分析电路所需要确定的，因此在分析电路之前，电流的真实方向一般是未知的。在电路中，每条通路的电流方向只有两个可能的选择，因此，我们可以用代数量来表示有方向的电流。符号表示方向，绝对值表示大小。为了用代数量表示电流，我们必须事先规定一个参考（即符号为正时电流的方向），称为电流的参考方向。电路中用箭头标示。111.3电路的基本物理量（续3）电流（续）电

8、流的参考方向电流的参考方向是人为定义的，而电流的真实方向则是受电路约束客观存在并确定的。当参考方向设得与真实方向一致时，电流的代数值符号为正；反之为负。若分析电路后确定的电流符号为正，则表明电流的真实方向就是参考方向；反之亦然。ab电路中的一条通路i电流i的参考方向121.3电路的基本物理量（续4）电流（续）