电压、电流的约束关系

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1、第一章集总参数电路中电压、电流的约束关系本章重点电路及集总电路模型1.1电压源、电流源1.5电流、电压及功率1.2受控源1.6基尔霍夫定律1.3分压、分流公式1.7电阻元件1.4支路分析1.8习题课前言一、课程性质基本知识、基本理论、基本计算二、课程内容与任务对实际电路理想建模，分析模型的激励与响应三、学习方法课前做好预习、上课认真听讲理解基本概念、做好作业习题四、课堂要求按时上课、保持安静、及时上交作业目录第一篇总论和电阻电路的分析1、集总参数电路中电压、电流的约束关系2、网孔分析和节点分析3、叠加方法与网络函数4、分解方法

2、及单口网络第二篇动态电路的时域分析5、电容元件与电感元件6、一阶电路7、二阶电路第三篇动态电路的相量分析法和s域分析法8、阻抗和导纳9、正弦稳态功率和能量三相电路10、频率响应多频正弦稳态电路11、耦合电感和理想变压器电路分析理论和方法的基础第一章重点内容：1.掌握以下概念：电路模型、电路元件及其参数、参考方向及参考点、固定电源和受控源2.掌握以下物理量的定义、单位和计算方法：电流、电压、功率3.掌握电路理论的两个基本定律：KCLKVL4.掌握电阻电路支路分析方法KCL+KVL+VCR§1.1电路及集总电路模型一、实际电路的组成

3、与功能由电子元器件或者电气设备和联接导线所构成的电流的通路。功能a能量的传输、分配与转换b信息的传递、控制与处理实际电路：电路模型实例例1：手电筒电路导线电池开关灯泡实际电路电能应用电路模型例2：扩音器电路扩音器电路话筒激励响应功放扬声器信号处理二、集总电路模型1.集总假设条件若d＜＜λ（电路元件尺寸）（工作信号对应波长）或：τ＜＜T（信号通过元件的时间）（工作信号周期）则该元件可视为集总参数元件本课程涉及电路为线性时不变的集总参数电路注意2、元件理想化定义：在集总假设条件下，对实际电路元件加以理想化，只用一个足以表征该元件主要

4、性质的模型来表示该元件，这个元件模型就叫理想化元件。5种基本的理想电路元件：电阻元件：表示消耗电能的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成电能的元件注意5种基本理想电路元件有三个特征：（a）只有两个端子；（b）可以用电压或电流按数学方式描述；（c）不能被分解为其他元件。如：热效应元件—电阻+_电压源电流源国家标准符号磁场效应元件—电感电场效应元件—电容3、电路模型与电路图区别电路图是采用国标元件图形符号表示的电路模型电路分析理论的研究对象

5、是电路模型，而不是实际电路。手电筒电路电路图实际电路导线电池开关灯泡电路模型§1.2电路变量电流、电压及功率1.电流（current）及其方向电流I电流强度带电粒子有规则的定向运动单位时间内通过导体横截面的电荷量方向单位A（安培）、kA、mA、A习惯上，规定正电荷的运动方向为电流的实际方向注意在书写时应写单位的符号，不要写其名称。如5A不应写成5安。介绍国际单位制（SI）的倍数词头2.电压（voltage）、电位及其方向电压U单位正电荷q从电路中一点a移至另一点b时电场力做功（Wab）的大小电位单位正电荷q从电路中一点移至参

6、考点（＝0）时电场力做功的大小。区别在电路中选定参考点（＝0）后，其它任一点对参考点的电压即为该点的电位。单位实际电压方向电位真正降低的方向V(伏)、kV、mV、Vba+U-IR例已知：4C正电荷由a点均匀移动至b点电场力做功8J，由b点移动到c点电场力做功为12J，若以b点为参考点，求a、b、c点的电位和电压Uab、Ubc;若以c点为参考点，再求以上各值解(1)acbacb(2)结论电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压

7、保持不变。解3.关联参考方向要求：电流参考方向与电压降方向一致关联参考方向非关联参考方向i+-u+iu-强调本书采用关联参考方向，作业中必须标出参考方向参考方向一经设定，计算中不能随意改变计算结果的正负只与参考方向有关，但电流、电压实际方向不变对下列四个元件:电压与电流为非关联方向的是：电压与电流为关联方向的是:例A、CB、D4.功率电功率功率的单位：W(瓦)(Watt，瓦特)能量的单位：J(焦)(Joule，焦耳)单位时间内电场力所做的功电路吸收或提供功率的判断u,i取关联参考方向P=ui表示元件吸收的功率P>0吸收功率（负载

8、）P<0提供功率（电源）P=ui表示元件提供的功率P>0提供功率（电源）P<0吸收功率（负载）u,i取非关联参考方向+-iu-+iu在下面四种情况中吸收功率的情况为提供功率的情况为例1(A)(B)(C)(D)A、DB、C为保持一致，对非关联方向取P=－uiP>0