集总电路中电压、电流的约束关系

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1、《电路原理》主讲教师：李海鲲绪论一、研究的课题求I=?PL=?用框图表示电路分析的课题：已知电路<结构、元件参数>电路------由实际部件所构成的电流的通路。已知电路<结构、元件参数>二、研究的对象1、集总参数电路:满足基尔霍夫定律满足马克斯威定律分布参数电路电路分析的目的：通过求解响应，认识已知电路的功能和固有属性。（技术指标）2、线性电路：由线性元件组成的电路非线性电路3、非时变电路：元件参数不随时间变化的电路时变电路即研究线性、非时变的集总参数电路所遵循的基本规律及分析方法。三、本课程的内容以电路模型为基础，编写描述电路的方程式，通过响应的求解、分析，认

2、识已知电路的功能和特性。根据所分析电路的不同可分为：2、动态电路分析（中册）3、正弦稳态电路分析（下册）1、电阻电路分析(上册）四、本课程的地位电路分析基础是通信、信息工程、计算机、自控等电子类专业的主干技术基础课。要通过本课程的学习使学生掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法和进行实验的基本技能，为后续课程准备必要的电路知识。该课程不仅理论体系严谨，内容引人入胜，而且会从中学会一种思维方法，养成一种科学作风，使人终生受益。五、主要参考书邱关源：《电路》、高教出版社周长源：《电路分析基础》、高教出版社如何学好本课程？1.抓住二个主要环节2.处理好三个基本关系

3、课堂听课课后复习3.教学配合，评教评学听课与笔记作业与复习自学与互学第一章集总电路中电压、电流的约束关系§1.1电路模型实际部件：品种多，不具有单一的电路特性，难于定量描述。理想元件：它是实际部件的理想化和近似，有单一的电路特性，有严格的文字描述和数学定义，可定量分析和计算。电路模型：理想元件或理想元件的组合。如图1.1—1：为了定量描述电路的电路过程和状态，引入电流、电压、电荷、磁通、能量、功率等物理量.图1.1—1：USR§1.2电路分析中的基本变量---------参考方向一、电流（强度）-------单位时间内通过导体横截面积的电量。电流是一个有方向的物

4、理量，仅指出其大小是不够的，我们规定：正电荷流动的方向为电流的真实方向。为编写电路方程的需要，引入参考方向——人们预先假设的电流方向。图1.2—1图1.2—2①、在进行电路分析时，必须先指定电流的参考方向，方能正确进行方程的编写和求解，题目中给出的电流方向是参考方向。②、只有规定了参考方向，电流的正负值才有意义，离开参考方向谈电流的正负值无意义。为描述和表征电荷与元件间交换能量的规模、大小，引入电压。二、电压——单位电荷失去或得到的能量。电压也是一个有方向的物理量。我们规定：正电荷由a移到b，若失去的能量，则a高b低，即a端为正b端为负；（如图1.2-3）反之，

5、正电荷由a移到b，若得到dw的能量，则a低b高，即a端为负b端为正；（如图1.2-4）dq图1.2—3图1.2—4在求解电路时，对一个二端元件而言，既要标注电流的参考方向，又要标注电压的参考方向，常显得较为繁琐，为方便起见，我们常常采用----关联的参考方向。如图1.2—５即沿着电流的参考方向就是电压从正到负的方向。同样　若求得的u＞0，表示真实方向与参考方向相同；若求得的u＜0，表示真实方向与参考方向相反这样在电路上就只需标出电流的参考方向或电压的参考极性。如图1.2—6.与关联参考方向相反的是非关联参考方向，如图1.2—7图1.2—5图1.2—7图1.2—6

6、对独立电源，我们常采用非关联的参考方向。在今后的计算中，采用关联方向或非关联方向时，公式中常差一个“一”号，这是应特别注意的。为了描述和表征电荷和元件交换能量的速度（快慢），我们引入元件的功率。三、功率——单位时间内正电荷失去的能量，如图1.2---8图1.2—5图1.2—7图1.2—6图1.2—8例1.2---1如图电路，已知i=1A，u1=3V，u2=7V，u3=10V，求、、三部分电路吸收的功率P1，P2，P3。图1.2—9§1.3基尔霍夫定律如图1.3—1电路21638754图1.3—1支路：一个二端元件。节点：两条以上支路的交点。回路：由支路构成的闭合

7、路径。网孔：不含支路的回路（平面电路）一、基尔霍夫电流定律（KCL）对于集总参数电路中的任意节点，在任意时刻，流出或流入该节点的电流的代数和等于零。如图1.3---2，有：1、KCL给节点上的支路电流加了一个线性的代数约束关系。故支路电流不是独立的变量集。2、KCL与元件的性质、类型无关。图1.3—23、`KCL实质上是电荷守恒定律在集总参数电路节点上的一种体现（节点上既不会有电荷的堆积，也不会有新的电荷产生），因此可以把KCL从一个节点上推广到闭合曲面上。如图1.3---3，有4、注意编写KCL方程中的两套符号。N1N2图1.3—3二、基尔霍夫电压定律（KVL

8、）<对偶性>对于集总参数