電路-課件1.1-1.2.ppt

1、參考書： 電路（第六版），James W. Nilsson（美）等著， 冼立勤等譯，電子工業(yè)出版社 工程電路分析，燕思遠(yuǎn)，東南大學(xué)出版社 電路分析基礎(chǔ)，李瀚蓀，高等教育出版社 電路原理（上、下冊(cè)），江緝光，清華大學(xué)出版社 電路與系統(tǒng)分析使用MATLAB， 趙錄懷， 高等 教育出版社 幾點(diǎn)要求,第一章 電路模型和電路定律,(circuit elements),(circuit laws),1-1 電路和電路模型 1-2 電流和電壓的參考方向 1-3 電功率和能量 1-4 電路元件 1-5 電阻元件 1-6 電壓源和電流源 1-7 受控電源 1-8 基爾霍夫定律,一、電路,1. 實(shí)際電路,功能,a

2、 能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換； b 信息的傳遞與處理。,共性,建立在同一電路理論基礎(chǔ)上,由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連接 而成實(shí)現(xiàn)特定功能的電流的閉合通路。,舉例,手電筒,電力系統(tǒng),擴(kuò)音機(jī),2. 電路的分類,強(qiáng)電路與弱電路 模擬電路與數(shù)字電路 線性電路與非線性電路 時(shí)變電路與非時(shí)變電路,3. 電路、網(wǎng)絡(luò)(network)與系統(tǒng)(system),網(wǎng)絡(luò),由兩個(gè)以上的簡(jiǎn)單電氣器件連接而成的電路。,系統(tǒng),由若干相互聯(lián)系、相互作用的單元組成的具有 一定功能的有機(jī)整體 。,反映實(shí)際電路部件的主要電磁 性質(zhì)的理想電路元件及其組合。,電路模型,有某種確定的電磁性質(zhì)的理想元件,二、電路模型 (circuit mo

3、del),1. 電路模型,2. 理想電路元件,特征,確定的電磁性質(zhì)；精確的數(shù)學(xué)定義； 不可再分的最小單元,幾種基本的電路元件：,電阻元件：表示消耗電能的元件,電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件,電容元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件,電源元件：表示各種將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件,注,具有相同的主要電磁性質(zhì)的實(shí)際電路部件， 在一定條件下可用同一模型表示； 同一實(shí)際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其 模型可以有不同的形式。,例,直流,低頻交流,高頻交流,電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能 量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量 是電流、電壓和功率。,1. 電流

4、的參考方向 (current reference direction),電流,電流強(qiáng)度,帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng),單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量,三、電流、電壓的參考方向(reference direction),方向,規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向,單位,A（安培）、kA、mA、A,元件(導(dǎo)線)中電流流動(dòng)的實(shí)際方向只有兩種可能:,實(shí)際方向,實(shí)際方向,A,A,B,B,問題,復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)， 電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷,參考方向,i 參考方向,任意假定一個(gè)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向即為 電流的參考方向。,A,B,i 參考方向,i 參考方向,i 0,i 0,實(shí)際方向,實(shí)際方向

5、,電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系：,A,A,B,B,電流參考方向的兩種表示：, 用箭頭表示：箭頭的指向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较颉? 用雙下標(biāo)表示：如 iAB , 電流的參考方向由A指向B。,計(jì)算結(jié)果的“”、“”與其參考方向相結(jié)合才有意義。,注,電壓U,V (伏)、kV、mV、V,2. 電壓的參考方向 (voltage reference direction),單位正電荷q 從電路中一點(diǎn)移至另一點(diǎn)時(shí) 電場(chǎng)力做功（W）的大小,電位v,單位正電荷q 從電路中一點(diǎn)移至參考點(diǎn) （v0）時(shí)電場(chǎng)力做功的大小,單位,電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路 中各點(diǎn)的電位值就是唯一的；當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時(shí)，

6、 電路中各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。,注,問題,復(fù)雜電路或交變電路中，兩點(diǎn)間電壓的實(shí)際方向往往不易判別，給實(shí)際電路問題的分析計(jì)算帶來困難。,電壓(降)的參考方向,任意假設(shè)的電壓降低的方向,實(shí)際電壓方向,電位真正降低的方向,電壓參考方向的三種表示方式：,(1) 用箭頭表示,(2) 用正負(fù)極性表示,(3) 用雙下標(biāo)表示,U,U,+,UAB,若元件u，i 的參考方向一致，則稱之為關(guān)聯(lián)參考方向。 反之，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。,關(guān)聯(lián)參考方向,非關(guān)聯(lián)參考方向,3. 關(guān)聯(lián)參考方向,i,+,-,+,-,i,U,U,習(xí)慣,無源元件一般取為關(guān)聯(lián)參考方向， 有源元件一般取為非關(guān)聯(lián)參考方向。,注,(1) 分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。,(2) 參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注 (包 括方向和符號(hào)），在計(jì)算過程中不得任意改變。,(3) 參考方向不同時(shí)，其表達(dá)式相差一負(fù)號(hào)，但實(shí)際 方向不變。,i,例,U,電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問：對(duì)A、B兩部分電