电路的基本规律.ppt

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1、电路基础课程介绍1）电路理论是研究电路的基本定律及其计算方法的课程，是理工类本科生的一门重要基础课程。2）本课程研究内容包括电网络分析计算方法，正弦稳态交流电路分析，动态电路分析等，在电能传输分配、电功率计算等方面进行分析研究。3）课程知识的应用领域包括电气工程自动化、电力电子、电气信息工程、通信工程、电子仪器及测量、计算机、光电工程等。本课程定位为理工类本科生的基础课程，课程知识是对实际问题的抽象研究。课程不涉及具体电器元件，主要讲述电路的一般分析计算方法，具有较强的理论性。本课程研究内容是电子线路、信号处理、高频电子线

2、路、自动控制理论、微机控制、计算机电气驱动、电力电子、电力系统等后续课程的基础本课程学习所涉及的准备知识包括物理学、微积分、微分方程、复变函数、线性代数等课程特点：第一章电路的基本规律1.电压、电流的参考方向3.基尔霍夫定律重点：2.电路元件特性4.电路的等效变换一、电路：1、定义：电器元件或设备按一定方式连接而构成的集合。/由电器装置连接而成的电流通路。2、作用：（1）能量转换：实现电能传送、转换等。（2）信号处理：实现电信号产生、加工、传输、变换等。1.1引言3、组成：（1）电源：供电设备。提供电能的设备。（2）负载

3、：消耗电能的设备。（3）连接导线。（4）辅助元件。如开关、熔断器、测量仪表等。1.1引言导线电池开关灯泡4、分类：（1）直流电路（2）交流电路5、电路的状态：（1）通路：电路中有电流，有能量的输送及转换或信号的传递与处理；（2）短路：当电路中某一部分电路的两端用电阻可以忽略不计的导线或开关连接起来，使得该部分电路中的电流全部被导线或开关所旁路，这一部分电路所处的状态称为短路。特点：短路处电压为0，电流试电路而定。（3）开路：当电路中某一部分断开。特点：开路处电流为0，电压试电路情况而定。由理想元件（电阻、电容等）及其组合代

4、表实际电路元件，与实际电路具有基本相同的电磁性质，称其为电路模型。*电路模型：由理想电路元件组成的电路。导线电池开关灯泡例.5二、电路模型：电路理论主要研究电路中发生的电磁现象，用电流、电压（电荷、磁通）来描述其中的过程。我们只关心各器件端电流和端子间的电压，而不涉及器件内部的物理过程，这只有在满足集中化假设的条件下才是合理的。*电路模型：当实际电路的几何尺寸远小于工作波长时，用能足够精确反映其电磁性质的一些理想电路元件或它们的组合来模拟实际元件。5三、集中参数电路：集中参数元件：有确定的电磁性质和确切的数学定义的理想化的

5、电路元件。集中参数电路：由集中参数元件连接而成的电路。电路中，电场力将单位正电荷从某点移动到另一点所作的功定义为这两点之间的电压，也称电位差，用u或u(t)表示。1.2电流、电压、功率2、电压的定义一、电流与电压的定义1、电流的定义：单位时间内通过导体某一横截面的电量，用i或i(t)表示。参考方向:人为假定的方向（正方向）。1.2电流、电压、功率i参考方向AB二、电流与电压的参考方向1、电流的参考方向:i>0i<0实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系：i参考方向ABi参考方向AB电流参考方向的两种表示：（1）用箭

6、头表示：箭头的指向为电流的参考方向。（2）用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B.i参考方向ABiABAB电压的参考方向:U>0参考方向U+–参考方向U+–<0U假设高电位指向低电位的方向。+实际方向–+实际方向–电流的参考方向与实际方向的关系：2.电压的参考方向电压参考方向的三种表示方式：(1)用箭头表示：(2)用正负极性表示(3)用双下标表示UU+ABUAB关联参考方向非关联参考方向i+-u+-iu3.关联参考方向u=Riu=-Ri当正电荷从电路元件上电压的“+”极经元件移到“-”极时，电场力做功，元件吸收能

7、量；反之，正电荷从电路元件上电压的“-”极移到“+”极时，需由外力（化学力、电磁力）克服电场力做功，元件发出能量。单位：W(瓦特)单位：J(焦耳）三、功率和能量若某元件两端的电压为u，在dt时间内流过该元件的电荷量为dq，则电场力作的功为：能量对时间的变化率称为电功率：二、电压、电流采用参考方向时功率的计算和判断1.u,i关联参考方向p=ui表示元件吸收的功率+–iup=ui表示元件发出的功率+–iu2.u,i非关联参考方向吸发P>0吸收正功率(实际吸收)吸P<0吸收负功率(实际发出)吸P>0发出正功率(实际发出)发P<0

8、发出负功率(实际吸收)发上述功率计算不仅适用于元件，也适用于任意二端网络。电阻元件在电路中总是消耗(吸收)功率，而电源在电路中可能吸收，也可能发出功率。[例]图示直流电路已知理想电压源的电压US＝3V，理想电流源的电流IS=3A，电阻R=1Ω。求（1）理想电压源的电流和理想电流源的电压；（2）讨论电