第1章 电路分析方法new

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1、电工电子技术基础主编主编李中发制作制作李中发2003年7月跳转到第一页第1章电路分析方法学习要点n电流、电压参考方向及功率计算n常用电路元件的伏安特性n基尔霍夫定律n支路电流法与节点电压法n叠加定理与戴维南定理n电路等效概念及其应用n分析电路过渡过程的三要素法跳转到第一页电工电子技术基础主编主编李中发制作制作李中发2003年7月跳转到第一页第1章电路分析方法学习要点n电流、电压参考方向及功率计算n常用电路元件的伏安特性n基尔霍夫定律n支路电流法与节点电压法n叠加定理与戴维南定理n电路等效概念及其应用n分析电路过渡过程的三要素法跳转到第一页第1章电路分析方法n1.

2、1电路基本物理量n1.2电路基本元件n1.3基尔霍夫定律n1.4电路分析方法n1.5电路定理n1.6电路过渡过程分析跳转到第一页1.1电路基本物理量为了某种需要而由电源、导线、开关和负载按一定方式组合起来的电流的通路称为电路。电路的主要功能：n一：进行能量的转换、传输和分配。n二：实现信号的传递、存储和处理。电路分析的主要任务在于解得电路物理量，其中最基本的电路物理量就是电流、电压和功率。跳转到第一页1.1.1电流电荷的定向移动形成电流。电流的大小用电流强度表示，简称电流。电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。dqi=dt大写I表示直流电流小写i表示电流的一

3、般符号跳转到第一页正电荷运动方向规定为电流的实际方向。电流的方向用一个箭头表示。任意假设的电流方向称为电流的参考方向。参考方向参考方向iiabab实际方向实际方向(a)i>0(b)i<0如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。跳转到第一页1.1.2电压、电位和电动势电路中a、b点两点间的电压定义为单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。dWabu=abdq电路中某点的电位定义为单位正电荷由该点移至参考点电场力所做的功。电路中a、b点两点间的电压等于a、b两点的电位差。u=u-uabab跳转到第一页电压的实际方向规定由电位

4、高处指向电位低处。与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向abab+u1－－u2+例：当ua=3Vub=2V时u1=1Vu2=－1V最后求得的u为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。跳转到第一页对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，称关联方向；如不一致，称非关联方向。iiabab+u－－u+(a)关联方向(b)非关联方向如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。跳转到第一页电动势是衡量外力即非静电力做功能力的物理量。外力克服电场力把单位

5、正电荷从电源的负极搬运到正极所做的功，称为电源的电动势。dWe=dq电动势的实际方向与电压实际方向相反，规定为由负极指向正极。跳转到第一页1.1.3电功率电场力在单位时间内所做的功称为电功率，简称功率。dWp=dt功率与电流、电压的关系：关联方向时：非关联方向时：p=uip=－uip＞0时吸收功率，p＜0时放出功率。跳转到第一页I=2A例：求图示各元件的功率.（a）关联方向，+U=5V－P=UI=5×2=10W，(a)P>0，吸收10W功率。I=-2A（b）关联方向，P=UI=5×(－2)=－10W，+U=5V－(b)P<0，产生10W功率。（c）非关联方向，I

6、=-2AP=－UI=－5×(－2)=10W，+U=5V－P>0，吸收10W功率。(c)跳转到第一页1.2电路基本元件常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端钮的电压、电流关系即伏安关系（VAR）来决定的。跳转到第一页1.2.1无源元件1．电阻元件电阻元件是一种消耗电能的元件。伏安关系（欧姆定律）：iR关联方向时：符号：u=Ri+u－功率：非关联方向时：22uu=－Rip=ui=Ri=R跳转到第一页2．电感元件电感元件是一种能够贮存磁场能量的元件，是实际电感器的理想化模型。伏安关系：符号：iLdi+

7、u－u=Ldt只有电感上的电流变化时，di电感两端才有电压。在直流u=-Ldt电路中，电感上即使有电流通过，但ｕ＝０，相当于短Ｌ称为电感元件的电路。感，单位是亨利（Ｈ）。跳转到第一页3．电容元件电容元件是一种能够贮存电场能量的元件，是实际电容器的理想化模型。伏安关系：符号：iCdu+u－i=Cdt只有电容上的电压变化时，电容两端才有电流。在直流电路dui=-C中，电容上即使有电压，但ｉdt＝０，相当于开路，即电容具有隔直作用。C称为电容元件的电容，单位是法拉（F）。跳转到第一页1.2.2有源元件1．电压源与电流源（1）伏安关系电压源：u=uS电流源：i=iS端电

8、压为us，与流过电流过电