电路与电子技术 赵月恩 第1章 电路基本概念赵

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1、电路与电子技术第一章赵月恩高工Email：zhaoye@green.edu.cn1绪论课程简述：课程地位、研究内容、教学要求课程特点：理论严谨、内容丰富、重视实践2本章内容简介【主要内容】主要介绍描述电路的基本物理量——电压、电流和功率，电路的基本元件——电阻、电容、电感、电源元件，基尔霍夫定律。【本章重点】重点掌握电路的基本物理量，三个电路基本元件及伏安关系，电压源和电流源，基尔霍夫定律。3第一章电路基本概念与定律1-1-1电路与组成1、电路：定义：电路是由各种电器元件按照一定方式连接而成，是电流的流通通路。2

2、、电路组成：电源、负载和中间环节3、电路作用（1）能量转换：实现电能传送、转换等。（2）信号处理：实现电信号产生、加工、传输、变换等。1.1电路与电路模型4线性非线性时变时不变集中参数分布参数静态动态激励与响应满足叠加性和齐次性的电路。电路元件参数不随时间变化。电路几何尺寸远小于最小工作波长的电路。含有动态元件的电路。4、电路的分类51-1-2电路模型1、理想元件：反映具有单一电磁性质的实际元件的模型称为理想元件（或模型元件）。R常见理想电路元件：理想电阻元件、电感元件、电容元件、电源元件等。符号如图所示：62、

3、电路模型：由理想模型元件所组成的电路图称为实际电路的电路模型图，简称电路图。例：如图为手电筒的电路模型71-2电路的基本物理量为了定量地描述电路的性能及作用，常引入一些物理量作为电路变量来描述，电路分析的任务就是求解这些变量。描述电路的变量最常用到的是电流、电压和功率。81-2-1电流：2、方向：1）实际正方向：规定为正电荷运动的方向。2）参考正方向：任意假定的方向。如图1-31、定义：单位时间内通过导体横截面的电量定义为电流强度，简称电流。用符号“I”表示，即注：当电流的实际方向与参考方向一致时，则电流为正值；

4、当电流的实际方向与参考方向相反时，则电流为负值，如图所示。在没有给定参考方向的情况下，讨论电流的正负是没有意义的。3、单位：安培（A）图1-3电流参考方向的表示9如果电流的大小和方向不随时间变化，则这种电流叫做稳恒电流，简称直流（简写作dc或DC），一般用符号I表示。如果电流的大小和方向都随时间变化，则称为交变电流，简称交流（简写作ac或AC），一般用符号i表示。102、方向：1）实际正方向：规定为从高电位（＋）指向低电位（－）。2）参考正方向：任意假定的方向。注意：必须指定电压参考方向，这样电压的正值或负值才有

5、意义。1-2-2电压和电位1、定义：电路中某两点a、b间的电压在数值上等于电场力将单位正电荷由a点移动到b点时所做的功。用Uab或uab表示ab间电压图1-5电压参考极性的表示113、电压与电流关联参考方向：+u(t)-i(t)-u(t)+i(t)电流参考方向是从电压参考正极流入，负极流出，为关联参考方向；否则为非关联参考方向。124、电位分析电路时，还常用到电位（或电势）的概念。若在电路中任选一点作为参考点，则电路中某点的电位就是该点到参考点的电压，规定参考点的电位为零。电位常用符号V表示，如图1-9所示，例如

6、把a点的电位记作Va，显然存在Uab=VaVb所选参考点不同，电路中各点电位将不同，但电路中任意两点间的电压将不变，与参考点的选择无关Va=Uao=VaV0Vb=Ubo=VbV0Uab=Vao+Vob=VaoVbo=VaVb131-2-3、功率计算:(1)电压与电流采用关联参考方向：p(t)=u(t)i(t)——支路吸收功率+u(t)-i(t)-u(t)+i(t)(2)电压与电流采用非关联参考方向：p(t)=－u(t)i(t)——支路吸收功率退出1、定义：14例：如图【例1-2】如图1-11所示，若已知

7、图1-11（a）中u=5V，i=2A；图1-11（b）中u=10V，i=2A试计算各元件吸收或发出的功率。解：（1）在（a）电压、电流为关联参考方向，则根据公式（1-4）元件A吸收的功率为p=ui=5(2)=10W元件A吸收10W的功率，即发出10W的功率。（2）在（b）中，电压、电流为非关联参考方向，则吸收的功率为p=ui=102=20W元件吸收20W的功率，即发出了20W的功率。151-3电路基本元件电路元件分类从能量特性方面可分无源元件：w(t)>0有源元件：w(t)<0从外部端钮数量可

8、分二端元件：具有两个引出端多端元件：具有两个以上引出端从电磁特性可分电阻元件电容元件电感元件161-3-1电阻元件1、电阻（1）实际电阻器是用具有不同导电能力的材料制成的。（电阻器是耗能元件。）其中：为材料的电阻率，L为材料的长度，S为材料的横截面积。（2）电阻器在电路中对电流的阻碍作用的大小用电阻量来表示，简称电阻，符号用R表示。单位：欧姆（Ω），常用：千欧（kΩ）、