电路的基本模型和基本定律

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1、刘景艳电气工程与自动化学院电工与电子技术课程性质和目的理工科非电类专业的一门技术基础课。使学生通过本课程的学习，掌握电工与电子技术的基础知识、基本理论和基本技能，了解电工电子技术发展的概况，为学习后继课程以及从事工程技术和科学研究工作打下一定基础。主要内容与要求电工技术直流电路、暂态电路、交流电路半导体电路、基本放大电路、集成运算放大器、组合逻辑电路、时序逻辑电路电子技术供电与用电、变压器、电动机和电气自动控制等。模数转换电路及现代通信技术等。主要内容与要求认真听课，重视概念、掌握规律，重视实验，作业要认真、规范（必须画电路图、按解题步骤一步步求解）。考试：平时成绩：20%（

2、作业、考勤、实验）期末成绩：80%第1章电路的基本概念和基本定律1.理解电路模型的概念。2.掌握电压与电流参考方向的意义。3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义。4.掌握各个理想元件的性质。5.掌握基尔霍夫定律。基本要求：1电路的作用与组成第1章电路的基本概念和基本定律电路模型2电压与电流的参考方向3电功率与电能量4理想电路元件56基尔霍夫定律1.电路的作用与组成电路由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。功能（1）能量的传输、分配与转换发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线1.1电路的作用1.电路的作用与组成1.电路的作用

3、与组成（2）信息的传递、控制与处理放大器扬声器话筒导线电池开关灯泡电能光能1.电路的作用与组成电路的作用1.电路的作用与组成发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线1.2电路的组成电源：提供电能的设备负载：消耗电能的设备中间环节：传递、分配和控制电能1.电路的作用与组成信号源：提供信号负载信号处理：放大、调谐和检波放大器扬声器话筒在电路分析中电源或信号源都称为电源。电路中各处的电压、电流是在电源的作用下产生的，因此电源又被称为激励源（激励）。由激励在电路中所产生的电压和电流称为响应。2.电路模型为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性

4、质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。导线电池开关灯泡电路图2.电路模型电路模型由理想电路元件构成的模型，用于分析计算的电路图形。（将实际电路理想化、模型化）理想电路元件是组成电路模型的最小单元，是具有某种确定的电磁性质的假想元件，它是一种理想化的模型并具有精确的数学定义。2.电路模型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：表示储存电场能量的元件。2.电路模型电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成电能的元件。+-Us+-Is注意事项5种基本理想电路元件有三个特征。

5、（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。2.电路模型具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用同一电路模型表示。电阻元件2.电路模型同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式。电感线圈的电路模型3.电压与电流的参考方向电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、能量、电功率等，但是电路分析中主要关心的物理量是电流与电压。电流的实际方向电流单位时间内通过导体横截面的电荷量3.电压与电流的参考方向单位A（安培）、kA、mA、A1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6A方向规定正电荷的运动方向为电流

6、的实际方向元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能实际方向AB实际方向AB3.电压与电流的参考方向电流的实际方向：REI问题：在复杂电路中难于判断元件中电流的实际方向，电路如何求解？E1ABRE2IR电流方向AB？电流方向BA？3.电压与电流的参考方向电流的参考方向：任意假定一个方向为电流的正方向，这个假定的正方向称为电流的参考方向。i参考方向AB大小方向(正负）电流(代数量)3.电压与电流的参考方向电流的参考方向与实际方向的关系：i参考方向AB实际方向i>0i参考方向ABi<0实际方向3.电压与电流的参考方向参考方向的表示方法：用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方

7、向。i参考方向AB用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B。iABAB3.电压与电流的参考方向电压的实际方向电压单位电荷由a点到b点电场力所做的功单位V(伏)、kV、mV、V方向电位降低的方向3.电压与电流的参考方向例1：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。(1)acb3.电压与电流的参考方向acb(2)电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路