第1章 电路模型和电路定律资料ppt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3.电路元件特性2.电功率和能量主要内容：电路分析的基本概念、基本元件和基本定律§1.1电路和电路模型（model)1.电路电路由电路器件和电路部件相互联接而成，完成某种预期的目的或具有某种功能。实际电路由于作用的不同，在复杂程度上和尺寸上都有很大的差异：芯片电力传输手电筒简单复杂尺寸小尺寸大发电厂输配电用户非电能电能如热能、核能电力的输送和分配电能非电能如热能、机械能、光能电路的作用（1）传输电能例：电力系统电源负载（2）信号处理施加的信号其它所需的信号通过电路变换或“加

2、工”电源输入、激励；电路中产生的电流和电压响应输入、激励响应例：放大器；触发器；整流电路（3）测量、控制、计算理想化方法工程中的应用电路由实际电气器件用导线联接而成，虽然千差万别，但研究方法是一样的，即理想化方法（如物理学中的质点、刚体、理想气体、液体等都是理想化方法的实例）：根据实际电路器件的共性,抽象出几种基本的理想元件，用理想元件或它们的组合作为实际电路器件的模型，理想元件之间用理想导线联接，形成实际电路的电路模型。只要模型得当就可以精确再现实际电路中发生的电磁过程。2.电路模型b）实验室中用导线绕成的电感线圈-------储存能量、电磁

3、感应、消耗一定能量。一般用理想电感元件和理想电阻元件的串联组合作为它的电路模型：例：a）灯泡、电阻器-------消耗能量、一定条件下器件两端的电压和电流近似成正比，因此可用理想的电阻元件作它的电路模型。理想电路元件：具有确定的电磁属性，具有精确的数学定义，如电阻R、电感L和电容C。实际电路器件理想元件及其组合RRL集总元件当构成电路的器件以及电路本身的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长，则在任一时刻，流入各器件任一端子的电流和任两端子间的电压将是单值的。在这样的近似条件下，用一些理想元件或它们的组合来模拟实际器件。这样的理想元件和电路称为集总元件和

4、集总电路。电路模型用理想元件或它们的组合作为实际电路器件的模型，理想元件之间用理想导线联接，形成实际电路的电路模型。RRsUs例：理想电路几点说明1）多端元件：二端元件，如电阻、电容；三端元件，如晶体管。2）电路元件对于实际器件是模拟，而不是等同。如当电路工作频率较高时，线圈的电路模型需要考虑电容效应，此时的电路模型应是：RLC3）本课程中，今后的电路均指理想电路。4）关于电路、网络和系统：从数学方法研究电路—系统；从电学的观点分析电路—电路；工程上：简单的电路—电路；复杂的电路—网络或系统。电路中的物理量及其符号电流：i,I;电压：u,U;电荷：

5、q,Q;磁通：,Φ;能量：W;功率：p,P§1.2电压和电流的参考方向1.电流和电压的方向电路分析中，对元件性质的描述、电路方程的建立以及对电路的分析都是建立在一定的电流和电压方向下。判定u，i方向的问题元件ABi+u–EiRIEi易判断不易判断?i*有时电流和电压的方向是随时间不断变化2.电流和电压的参考方向i）电流电流的参考方向：任意选定的电流方向元件ABi标定参考方向后，电流成为代数量由参考方向判定实际方向i>0，参实一致i<0，参实相反电流的参考方向也可用下标表示，如：iAB例：计算下列电路中的电流I1I1=1AI1=-1A10V10

6、I1（a）10V10I1（b）ii）电压电压(降)的参考方向:任意选定的电压方向U<0+实际方向U>0+实际方向+（参考方向）UAB电压参考方向同样可用下标表示，如：UAB+（参考方向）UBA例:U1=10V10V10+U110V10+U1U1=10V电位：相对于参考点的电压abcd设c点为电位参考点，a=Uac，b=Ubc，d=UdcUab=a-b则c=0小结:(1)分析电路前必须选定电压和电流的参考方向,并据此列写电路方程。(2)参考方向一经选定，在计算过程中不得任意改变。iii)关联参考方向(3)参考方向也称为假定正方向，

7、以后讨论均在参考方向下进行，不考虑实际方向。关联参考方向+UI非关联参考方向U+I在图中相应位置标注(包括方向和符号）§1.3电功率和能量元件ABq+u–电场力对电荷作功，元件吸收能量元件ABq+u–电荷克服电场力作功，元件释放能量1.元件吸收或释放能量2.电功率的计算元件ABq+u–电场力将dq从AB,电场力作功，即元件吸收的能量:dw=udqt0t,从AB,移动的电荷从q(t0)q(t),元件吸收的能量:i)t0t元件吸收的能量选u,i为关联参考方向,即i与q方向一致,有i=dq/dt,则功率的单位名称：瓦（特）符号（W）能量的单位名称：

8、焦（耳)　　符号（J）ii)功率p元件吸收的功率:如果u,i为非关联参考方向,即则元件AB+u–i为元件发出的功率小结u,