电路基础黄学良ppt课件.ppt

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1、电路基础主编黄学良第一章电路的基本概念和电压、电流约束关系1.1电路的基本概念1.2电路的主要物理量1.3电路的无源元件1.5常用多端电路元件介绍1.6基尔霍夫定律1.4电路的有源元件1.1.1电路的组成及其功能电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。电源和负载是构成任一完整电路的两个基本部分。电源(source)：提供能量或信号。比如发电机、电池、电信号发生器等。负载(load)：用电设备。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.1.1电路的基本概念电荷定向移动形成电流（Current）电流流过的路径称为电路（Ci

2、rcuit）在火力发电厂中，发电机由汽轮机带动运转，将机械能转换成电能，经变压器将电压升高，由输电线送往用电地方，再经变压器将电压降低，送至各种用电设备，把电能转换成热能、光能、机械能等。升压变压器输电线降压变压器电灯电动机…发电机电路的主要功能及基本要求为：1、转换与传输能量，要求在转换与传输过程中损耗小，效率高；*电路实现任何一种功能，都需要有电源或信号源，它是电路中产生电压或电流的动力，称为激励。由激励在电路各部分产生的电压或电流称为响应。2、处理与传递信号，要求在处理与传递过程中失真小，灵敏度高。1.1.2电路模型(circuitmodel)1.理想电路元件：根据实际电路元件所具备

3、的电磁性质所设想的具有某种单一电磁性质的元件，其u，i关系可用简单的数学式子严格表示。理想元件的分类：按其与时间的关系分：时变元件和非时变元件按其在电路中的作用分：有源元件和无源元件按其对外连接个数分：二端元件、三端元件、多端元件等按其性质分：线性元件和非线性元件2.电路模型电路模型：将实际电路中的元件由元件的模型（理想元件及其组合）来代替，就可得到实际电路的电路模型。简称电路。*电路模型是由理想电路元件构成的。导线电池开关灯泡例.实际电路元件的模型：将实际电路元件由理想元件及其组合来模拟，使得与实际元件具有基本相同的电磁性质。实际电路电路模型(电路)1.1.3两条公理和一条假设本书所论述

4、的电路分析遵循两条公理和一条假设。电荷在电路中作定向移动形成电流。在运动过程中经过各个电路元件，在有的元件上吸收能量，有的元件上放出能量。实践证明，电荷的数量在运动过程中保持不变，即电荷守恒。2、能量守恒1、电荷守恒电路是转换与传输能量的装置，在转换与传输过程中遵循能量守恒定律。3、集中假设集总参数电路：由集总参数元件构成的电路。一个实际电路要能用集总参数电路模拟，要满足如下条件：即实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。*与分布参数电路相对。本课程主要针对集中参数电路。集中假设：实际电路及其器件在空间上有一定的几何尺寸，若电路或器件的最大尺寸d与工作电流电磁波的波长比较，

5、满足时，则此电路或器件可看成集中在空间一点，即它的实际几何尺寸不影响电路中的电磁关系，这就是“集中假设”，或称“集总假设”已知电磁波的传播速度与光速相同，即v=3×105km/s(千米/秒)(1)若电路的工作频率为f=50Hz，则周期T=1/f=1/50=0.02s波长=3×1050.02=6000km一般电路尺寸远小于。能用集总参数电路模拟。(2)若电路的工作频率为f=50MHz，则周期T=1/f=0.0210–6s波长=3×1050.0210–6=6m一般电路尺寸均与可比。不能视为集总参数电路。1.1.4电路的分类分布参数电路非线性电路集中电路线性电路电路时变电路时变电

6、路非时变电路非时变电路电阻性电路电阻性电路电阻性电路电阻性电路动态元件电路动态元件电路动态元件电路动态元件电路本书所说的电路均指非时变集中电路，而且又都是已完成器件建模的实际电路的理想模型，重点为非时变集中线性电路。从不同的角度，电路有不同的分类，并可由此得出不同的电路名称。按电路中的电流是否随时间变化，可分成直流电路和交流电路，交流电路中又分为正弦交流电路和非正弦交流电路。若按电路的用途分有放大电路、整流电路、滤波电路、振荡电路等。需要说明的是:电路中的主要物理量主要有：电流、电压、电荷、磁链、电功率、电能等，相应的符号是i、u、q、、p、w。1.电流(current)：带电质点的运动

7、形成电流。电流的大小用电流强度表示：单位时间内通过导体横截面的电量。单位：A(安)(Ampere，安培)1.2电路的主要物理量1.2.1电流及其参考方向当数值过大或过小时，常用十进制的倍数表示。国际单位制(SI)中，一些常用的十进制倍数的表示法如下：符号TGMkcmnp中文太吉兆千厘毫微纳皮数量101210910610310–210–310–610–910–12电荷有正负之分，正或负电荷定向流动都形成电流，规定正电荷流