电路模型和电路定律a

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1、肇庆学院电子信息与机电工程学院俞亚堃电路分析基础讲义电路基本概念第一章1.电压、电流的参考方向2.功率计算、功率的吸收和释放3.R、L、C元件的定义和伏安关系4.电压源、电流源的定义和伏安关系5.受控源的概念、类别6.基尔霍夫定律：KCL、KVL拓扑约束元件约束VCR重点掌握电路理论电路理论是研究电路的基本规律及其计算方法的工程学科它包括电路分析:任务是根据已知的电路结构和元件参数，求解电路的特性。电路综合与设计：根据所提出的对电路性能的要求，确定合适的电路结构和元件参数实现所需要的电路性能。电路故障诊断：指预报故障的发生及确定故障的位置，识别故障元件等技术电路分析的过

2、程，就是从实际物理问题抽象为数学模型，经数学解析后再回到物理实际的过程。一、实际电路：由电气元件和导线组成，并进行着能量形式转换，电能的传输和分配过程。二、电路模型：（简称电路）用于分析计算的电路等效图形。忽略掉次要因数，突出其主要因数的元件称为理想元件。电池灯泡US§1.1电路和电路模型由理想电路元件构成的USRRL实际电路电气图电路模型+_1、电路：由电源、开关、导线和负载等若干电气元件按一定的方式连接而构成的电流通路。2、电路的作用：电能的产生、传输、分配和转换。或完成电信号的产生、传输、变换和处理+–u2+–uSR1R2R3i1iCi2+–u33、根据电路元件模

3、型的不同特性，电路可分为：线性与非线性电路时变与非时变电路集总参数与分布参数电路对于线性电路，电阻R、电容C和电感L均为常数。如对于非线性电路，电阻R、电容C和电感L随电压u（或电流i）改变。如对于时变电路，电阻R、电容C和电感L随时间t改变。如对于非时变电路，电阻R、电容C和电感L不随时间t改变。或集总假设忽略次要因数，一种元件只表示一种基本物理现象，且可以用数学方法精确定义的假设。并且要求器件的尺寸远小于正常工作频率所对应的波长。例如理想电阻元件只表示消耗电能的元件；理想电容元件只表示存储电场能量的元件；理想电感元件只表示存储磁场能量的元件。以上元件称为集总参数元件

4、（lumpedparameterelement),由集总参数元件组成的电路称为集总电路。如果考虑到电场、磁场沿电路分布的现象，则要用分布参数（distributedparameter)来表征。本课程主要讲授线性非时变、集总参数电路理论电源：产生电能或电信号的装置负载：用电设备激励（输入信号）：作用于电路的电信号或能量响应（输出信号）：由激励在电路中产生的电信号或能量几个概念电源（激励源）激励响应负载激励是产生响应的条件响应是激励作用的结果3、电流强度：单位时间内通过导体横截面的电荷（量）。基本单位：A（安培）4、电位：电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点所消耗的电

5、能+–u2+–uSR1R2R3i1iCi2+–u3大小和方向不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流电流（directcurrent），简写DC。大小和方向随时间变化的电流称为交变电流，简称交流电流（alternatingcurrent），简写AC。5、电压：电场力将单位正电荷从电路的某一点移至电路的另一点所消耗的电能电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压电流的方向就是正电荷流动的方向。电压的方向规定为由高电位（＋）指向低电位（－）方向，故又称为电压降。+–u2+–uSR1R2R3i1iCi2+–u3一、电压、电流的表示：在这里电压、电流方向都是实际的方向。电压是由

6、高电位指向低电位。问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？U1ABRU2IR电流方向AB？电流方向BA？Uab=Va-Vb§1.2电压与电流参考方向RUSIUab+_+_+_abUAB=VA-VB二、参考方向：IU元件元件元件元件III问题：参考方向不同会不会使得结果不同呢？例：电路如图所示设US=4V，R=2Ω，求U、I？U=4V、I=-2AU=-4、I=2A关联参考方向非关联参考方向习惯取法：负载取关联参考方向、电源取非关联参考方向!!RUSU+_I电流实际方向RUSU+_I+_U+_U+_U+_I<0I>0+_+_电压参考方向电流

7、参考方向一、能量：t0~t时间内，电场力将单位正电荷从A点移动到B点所做的功二、功率：设电路任意两点间的电压为u,流入此部分电路的电流为i，则这部分电路消耗的功率为:§1.3电功率和能量对于直流P=UI功率是有正负的，且可用以判断此元件是电源还是负载1.u、i取关联参考方向P=ui>0元件为负载，吸收功率P=ui＜0元件为电源，放出功率2.u、i取非关联参考方向P=ui>0元件为电源，放出功率P=ui＜0元件为负载，吸收功率RuSiu＝uR+_如电阻PR=ui=uRi>0电源PS=ui=(-us)i=-usi<0(u=-us)+_u+_一