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1、电路分析基础第二章基本元件和电路2021/8/10天津大学电信学院2本章目录本章目录2.1基本单位2.2基本电路变量2.3独立源和受控源2.4电阻元件欧姆定律本章小结基本元件和电路2021/8/10天津大学电信学院32.1基本单位基本量名称符号长度米(meter)m质量千克(kilogram)kg时间秒(second)s电流安培(ampere)A热力学温度开尔文(kelvin)K物质的量摩尔(mole)Mol光强度坎德拉(candela)cd1、国际标准化组织规定的七种基本单位2021/8/10天津大学电信学院4国际单位
2、制前缀因数名称符号因数名称符号1018艾(exa)E10−1分(deci)d1015拍(peta)P10−2厘(centi)c1012太(tera)T10−3毫(milli)m109吉(giga)G10−6微(micro)μ106兆(mega)M10−9纳(nano)n103千(kilo)k10−12皮(pico)p102百(hecto)h10−15飞(femto)f10十(deka)da10−18阿(atto)A2.1基本单位和量纲2021/8/10天津大学电信学院52.2.1电荷(Charge)两种带电粒子:质子(p
3、rotons)正电荷;电子(electrons)负电荷电荷在电路中相互转换,电荷总量不变,电荷的流动形成电流.电量:衡量所带电荷的多少,用q表示.单位库仑(CoulombC).库仑:运载1安培电流的导线每秒钟流过的电荷量.1库仑=6.241018质子电荷量1电子电荷量=1.6021019库仑2.2基本电路变量2021/8/10天津大学电信学院62.2.2电流(Current)电流反映的是电荷流动的速率.习惯上将正电荷运动的方向规定为电流的正方向,与实际的(负)电荷流动的方向相反.电流是电荷随时间的变化率.用i(t
4、)或i表示电流单位:安培(A).2、说明1、电流的定义i(t)-电子s2.2基本电路变量2021/8/10天津大学电信学院7直流电路(directcurrent):电流的大小和方向都不随时间变化,称为恒定电流,DC时变电流:电流的大小或方向随时间改变.交流电流(alternatingcurrent):电流随时间作周期性变化且平均值为零的时变电流,AC.2.2基本电路变量直流常用大写斜体字母表示I,时变电流常用小写斜体字母表示i2021/8/10天津大学电信学院81、原则上可任意设定;2、习惯上:凡是能容易可看出电流方向的
5、,将此方向设为参考方向;对于看不出方向的情况,可任意设定.参考方向的设定原则:判断电路中R3上的电流I3的方向?为什么要引入参考方向?3、电流的参考方向(referencedirection)电路复杂,电流的实际方向难以标出交流电路中电流方向是随时间变化的参考方向:假定的电流方向实际方向:规定为正电荷运动的方向2.2基本电路变量2021/8/10天津大学电信学院9若i>0,则实际方向与参考方向一致;若i<0,则实际方向与参考方向相反.参考方向的表示方式:用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向4、电流符号、参考方向及实际方
6、向的关系2.2基本电路变量2021/8/10天津大学电信学院10Fig2.5相同电流的两种表示方法(pp.13)Fig2.6(a,b)i1(t)的不完整的电流定义方法,(c)i1(t)的正确的定义方法(pp.13)建议采用2.2基本电路变量要求同时标示电流的大小与方向5、电流的表示方式2021/8/10天津大学电信学院112.2.3电压(Voltage)a点的电位(a):在电场力作用下将1库仑电荷从a点移动到参考点(零电位)所作的功.电压(Vab):a、b两点之间的电压定义为a、b两点的电位差,用V或v表示,单位伏特(
7、Volt)V.物理意义:在电场力作用下将单位正电荷从a点移动到b点所作的功.1、电压的定义2.2基本电路变量2021/8/10天津大学电信学院12如果将正电荷从a点移动到b点失去能量,则认为a点为高电位,b点为低电位.电压的实际极性(方向):规定两点间电压的高电位端为正极,低电位端为负极.电场中两点间电压的方向规定为两点间电位降低的方向.电压的参考极性(方向):假设的电压正负极,用“+”标注高电位端,用“”标注低电位端.2、电压的极性(方向)2.2基本电路变量2021/8/10天津大学电信学院132.2基本电路变量电压
8、的表示应同时包括:电压值和电压极性.3、电压的表示方式Fig2.10(a,b)不正确的电压表示形式;(c)正确的电压表示形式.(pp.14)2021/8/10天津大学电信学院14若v>0,则实际极性与参考极性一致若v<0,则实际极性与参考极性相反4、电压的符号、参考极性与实际极性的关系2.2基本电路变量电压两种等效的