电路元件和电路定律

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1、肇庆学院电子信息与机电工程学院主讲教师：俞亚堃电路分析基础CAI电路理论电路理论是研究电路的基本规律及其计算方法的工程学科它包括电路分析:任务是根据已知的电路结构和元件参数，求解电路的特性。电路综合与设计：根据所提出的对电路性能的要求，确定合适的电路结构和元件参数实现所需要的电路性能。电路故障诊断：指预报故障的发生及确定故障的位置，识别故障元件等技术电路分析的过程，就是从实际物理问题抽象为数学模型，经数学解析后再回到物理实际的过程。前后续课程及联系模拟电子技术高频电子技术自动控制原理信号与系统传感器及电子测量线性代数积分变换大学物理复变函数电路数字电子技术生物医

2、学电子学与医学仪器EDA技术高等数学课程结构电阻电路的分析动态电路的分析正弦稳态电路的分析电路1.电压、电流的参考方向3.基尔霍夫定律重点：第1章电路元件和电路定律(circuitelements)(circuitlaws)2.电路元件特性下页返回2.R、L、C元件的定义和伏安关系3.电压源、电流源的定义和伏安关系4.受控源的概念、类别基尔霍夫定律包括元件约束VCR1.功率计算、功率的吸收和释放元件的特性包括1.基尔霍夫电流定律（KCL）拓扑约束2.基尔霍夫电压定律（KVL）1.1电路和电路模型（model)1.实际电路功能a能量的传输、分配与转换；b信息的传递

3、与处理。共性建立在同一电路理论基础上由电工设备和电子、电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。下页上页返回反映实际电路部件的主要电磁性质，由理想电路元件及其组合构成的电路。2.电路模型(circuitmodel)导线电池开关灯泡理想电路元件有某一种确定的电磁性能，忽略掉次要因数，突出其主要因数的元件。电路模型下页上页返回实际电路电气图电路模型SS几种基本的理想电路元件：电阻元件：表示仅消耗电能的元件电感元件：表示仅产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：表示仅产生电场，储存电场能量的元件电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件注具有相同的主要电磁性能的实

4、际电路部件，在一定条件下可用同一模型表示；同一实际电路部件在不同的应用条件下，其模型可以有不同的形式下页上页返回例下页上页返回3.集总参数电路由集总元件构成的电路集总元件符合集总假设的元件，假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行集总条件注集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但与空间坐标无关集总假设忽略次要因数，一种元件只表示一种基本物理现象，且可以用数学方法精确定义的假设。并且要求器件的尺寸l远小于正常工作频率所对应的波长λ。波长×频率＝波速1.2电流和电压的参考方向(referencedirection)电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功

5、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。1.电流的参考方向(currentreferencedirection)电流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下页上页返回电流方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向电流单位1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6AA（安培）、kA、mA、A问题复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断下页上页返回外加电场后正电荷定向运动的方向，亦即电子运动的反方向电流的参考方向i参考方向大小方向(正负）电流量(失量)在电路分析中，任意选定一个方向作为

6、电流的方向，这个方向就称为电流的参考方向，又称为电流的正方向.ABi参考方向i参考方向i>0i<0实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系：AABB下页上页返回电流参考方向的3种表示：用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B。iABiABAB下页上页返回用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。ABi电压U单位：V(伏)、kV、mV、V2.电压的参考方向(voltagereferencedirection)单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功（W）的大小电位U单位正电荷q从电路中一点移至参考点

7、（U＝0）时电场力做功的大小实际电压方向电位真正降低的方向下页上页返回例已知：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，(1)若以b点为参考点，求a、b、c点的电位和电压Uab、Ubc;(2)若以c点为参考点，再求以上各值解acb(1)以b点为电位参考点下页上页返回abc解(2)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是唯一的；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。结论以c点为电位参考点下页上页返回问题复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往不易判别，给实

8、际电路问题的分析计算带来