电路邱关源课件PPT第1章

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1、电路分析基础研究电路的基本概念、、定律及其初步分析方法、定律及其初步分析方法。内容：1．．线性电阻电路分析．线性电阻电路分析2．．动态电路的瞬态分析．动态电路的瞬态分析3．．正弦稳态．正弦稳态电路分析电路中的主要物理量有电压、、电流、电流、、电荷、电荷、、磁链、磁链、、能量、能量、、电功率等、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。第一章电路模型和电路定律1.1电路和电路模型1.4.1电阻1.2电流和电压的参考方向1.4.2电容1.3电功率和能量1.4.3电感1.4电路元件1.4.4电压源和电流源1.

2、5基尔霍夫定律1.4.5受控电源§§1§111----1111电路和电路模型集总参数元件和集总参数电路L：：电路元器件的尺寸：电路元器件的尺寸λλλ：电路工作的电磁波波长L<<λ称器件为集总参数元件，，由集总参数元件组，由集总参数元件组成的电路称为集总参数电路。例例：例：：我国照明电系统：我国照明电系统f=50Hzλλλλ=C/fC=3×××108m/s(光速）3×108msλ==6000km501电路模型和电路定律s对于微波信号：f=50GHz8C3×10则波长为：λ===6mm9f50×10微波长1mm<λ<10mmL~λ

3、微波电路非集总电路电路模型电路图开关10BASE-Twallplate灯泡电池RsRLUs导线
电路模型反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合
理想电路元件有某种确定的电磁性能的理想元件理想电路元件：电电阻电阻电电容电容电电感电感产生电场产生磁场消耗电能储存电场能量储存磁场能量电压/电流源：：将其它形式的能量转变成电能的元件：将其它形式的能量转变成电能的元件。三端、、四端等多端元器件、四端等多端元器件，，如，如如：如：：受控源：受控源、、耦、耦合电感、、变压器等、变压器等电路模型和电路定律§§1§111----2

4、222电流和电压的参考方向1.电流
电流带电粒子有规则的定向运动
电流强度单位时间内通过导体横截面的电荷量∆qdq[C]i=lim=量纲：[A]=∆→t0∆tdt[Sec]安培(A)库仑(C)A（（安培（安培）、
单位kA、mA、µA电路模型和电路定律∆qdqi=lim=∆t→0∆tdt直流::电流的大小和方向都不随时间改变:电流的大小和方向都不随时间改变qI=t电流方向正电荷运动的方向元件元件ABABi>0i<0−i对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，，电，电流的实际方向往往很难事先判断。电路模型和电路定律2.电压q从电

5、路中一点移至参考
电位ϕ单位正电荷点（ϕ＝0）时电场力做功的大小。
电压U单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功（W）的大小。dwu=(1-3)dq
单位V(伏)、kV、mV、µV电路模型和电路定律
电压方向电位真正降低的方向。++元件元件ABABu>0u<0wdwVu==(1-4)qdq直流电路模型和电路定律电位与电压a、b间的电压─a、b两点的电位差不同的参考点，，电位不同，电位不同任意两点的电压与参考点无关例Uab=5V,Ubc=3V选c点为参考点，，则，则则：则：Uc=0VUb=Uc+Ubc=3VUa=Ub+U

6、ab=8V选a点为参考点，，则，则则：则：Ua=0Ub=Ua−Uab=−5VU=U−U=−8Vcbbc电路模型和电路定律例例：例：：已知：已知U=−4V,U=0,abu+1−求u1=?,u2=?元件AB−u2+u=U−U=−4−0=−4V1ab元件ABu=U−U=0−(−4)=4V2ba3.关联参考方向电流和电压的参考方向可任意选定，，两者独立无关，两者独立无关。关联参考方向+i元件AB电流、、电压方向一致、电压方向一致+i元件AB非关联参考方向电路模型和电路定律§§1§111----3333能量和功率1.1.1.功率1.功率

7、:::单位时间内电场力所做的功。dwdwdqp=u=i=dtdqdtdwdwdqp===u(t)i(t)dtdqdt功率的单位：W(((瓦(瓦瓦)(瓦)(Watt，，瓦特，瓦特)))电路功率的吸收与发出
u,i取关联参考方向+++P=ui表表示元件吸收的功率表示元件吸收的功率uP>0吸收功率i---P<0发出功率
u,i取非关联参考方向---P=ui表示元件发出的功率uP>0发出功率i+++P<0吸收功率能量t到t的时间内0ttw=∫pdt=∫utit()()dtt0t0能量的单位：J(((焦(焦焦)(焦)(Joule，，焦耳

8、，焦耳)))电路模型和电路定律§§1§111----4444----111电阻元件1电阻元件+根据欧姆定律线电阻可写为Ru=Ri−RRR是一个正实数,,为直线的斜率,为直线的斜率，，单位，单位：：欧姆：欧姆(((Ω)))i令G=1/R则i=GuG为电导，，单位，单位：：西门子