《电路及电路模型》ppt课件

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1、1.1电路及电路模型一）电路的概念b)时不变电路与时变电路d)直流电路与交流电路c)电阻电路与动态电路e)集中参数电路与分布参数电路电路是由电器件、导线、控制器等相互以不同的形式联接而成的电的通路的整体，实际电路种类繁多，功能各异。a)线性电路与非线性电路…………1）电路的分类第1章电路的基本概念和定律S手电筒电路2）电路的功能传送和分配电能（如电力系统）传送和处理信号（如通信系统）存储信息（如存储器）测量数据等（如测量电路）均的服基从本共规同律说明：本课程不讨论电路的具体作用，只讨论线性、时不变、集中参数电路所遵循的基本

2、规律以及基本分析方法。…………二）电路模型1）电路模型的概念电器件：理想电路元件（简称电路元件）（数学模型)每一种电路元件只表示一种物理现象，在一定条件下代表实际电器件的主要物理性能，且有精确的数学意义。说明：现代电路理论是建立在模型的基础上，本课程属于《电路理论》学科，因此本课程讨论的对象是电路模型而不是实际电路和器件。具有两个或多个端子的物理实体。2）讨论电路模型的意义a)分析计算电路的需要（计算电路需建立数学模型）b)可用有限的几种理想电路元件描述种类繁多的实际器件的物理特性。3）常用的理想元件电阻元件(简称电阻）R

3、电容元件(简称电容）c电感元件(简称电感）L基本电路元件二端元件电压源元件+–us电流源元件is受控源、藕合电感、理想变压器元件←四端元件4）电路图所谓电路图就是用理想电路元件所规定的图形符号联接而成的电路模型图。S手电筒电路S手电筒电路的电路模型RsRLUsusus电路元件没有体积，因此，在不改变联接方式的情况下电路图的大小、形状不受限制可以任意放置。5）电路图画法6）集中参数的概念a)集中的含意RL集中参数模型线绕电阻器把两个特性分开并分别集中在一起集中的含意是：假设把器件中的不同物理特性分别集中在一起，用所谓“集中参

4、数元件”构成其电路模型。集中参数元件沒有体积，其特性集中在空间的一点。该器件中除一种主要的物理特性外，往往还伴随着其他物理特性，而且这特性不可分割地交织在一起説明:b)集中假设的条件L<<L为电路的尺寸,为波长=v/fv为光速,f为工作频率说明2)在同一工作条件下,有些器件可用一种元件构成其模型,有些器件则需要两种或两种以上元件构成其电路模型。2)实际器件如何构成其模型不属于本课程讨论的内容。1)同一器件在不同条件下可有不同的电路模型。1)本书讨论的内容均以集中假设为条件。1.2电路分析的基本变量电路分析的基本任务：

5、1.2.1电流及其参考方向1）电流强度（简称电流）用i（或I)表示3)电流的单位：在SI制中1安=1库/1秒1(A)=1(C)/1(S)2)电流的方向：在给定电路结构、元件参数的条件下求解电路中的支路电压、电流及功率规定正电荷移动的方向为电流的方向自由电子ii=dq/dt4）电流的参考方向(最基本的重要概念）“难点”5）参考方向的标示方法6）直流电流(DC)和交流电流（AC)在欲分析的电路中，先任意假设的方向。当i<0时参考方向和真实方向相反当i>0时参考方向和真实方向一致引入参考方向后电流i是代数量，其大小和方向均含在

6、其中。iiabab例1：当图中电流分别为i=2A和i=–2A时确定正电荷移动的方向。abi2）i<0参考方向和真实方向相反，正电荷从b→a移动解1）i>0参考方向和真实方向一致，正电荷从a→b移动1.2.2电压及其参考方向1）电压(电位差）用u(或U）表示abq+ab两点间的电压表明单位正电荷由a点移到b点时所获得或失去的能量3)电压的单位:在SI制中1伏=1焦耳/1库仑1(V)=1(J)/1(C)uab=dw/dq2）电压的方向规定电压降的方向为电压的方向。q+由a→b失去电能则电位降低ab+–uab为电压降q+由a→b

7、获得电能则电位升高ab–+uab为电压升4）电压的参考方向（参考极性）5）参考方向的标示方法引入参考方向后电压u为代数量，其大小和方向均含在其中。在欲分析的电路中，先任意假设的方向当u<0时参考方向和真实方向相反当u>0时参考方向和真实方向一致uababu解：因为从a→b正电荷获得能量所以a→b为电压升。例2：1库仑的正电荷从a→b获得1焦耳的能量求ab端电压的真实极性。abq+u6）关联参考方向:+iu关联参考方向–+–iu非关联参考方向采用关联方向时可标其中任一个即可+u–i1.2.3功率用p(或P)表示1）功率：支路

8、在单位时间内吸收或供出的电能。说明：以上两公式均表示支路吸收的功率当p>0时表示支路吸收功率。当p<0时表示支路供出（负吸收）功率。2）功率的计算公式p为代数量p(t)=dw/dt电能的变化率a)ui取关联参考方向时p(t)=u∙ib)ui取非关联参考方向时p(t)=–u∙i3）功率的单位：在SI制中