第1章 电路的基本概念和基本定律

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1、第1章电路的基本概念和基本定律§1.1电路与电路模型§1.2电压、电流及其参考方向§1.3电路的功和功率§1.4基尔霍夫定律§1.5无源电路元件§1.6有源电路元件*§1.7受控源§1.8电路的基本状态和电气设备的额定值前一页后一页节目录退出本章基本要求1.理解和掌握电路的基本物理量及其应用，电压、电流参考方向的意义，电位和功率的计算。2.理解和掌握无源电路元件R、L、C的伏安特性。3.理解和掌握电压源、电流源的外特性及实际有源元件的两种电路模型。4.理解和掌握电路的基本定律——基尔霍夫定律。5.了解电气设备的额定值。前一页后一页节目录退出一、电路的组成1.电路：将一些电气设备

2、或器件按照一定的方式连接的电流通路。2.电路的组成：电源、负载、中间环节。§1.1电路与电路模型电源：提供电能的元件，将非电能转换为电能。负载：将电能转换为非电能或电信号元件。中间环节：连接电源和负载的导线、开关。前一页后一页节目录退出二、电路的功能和分类1.力能(强电）电路：起传输和分配电能的作用。特点：电压高，电流和功率大。要求：功率损耗小，电能转换和传输的效率高。2.信号(弱电)电路：起传递和处理信号的作用。特点：电压低，电流和功率小。要求：输出信号强，传递信号不失真。前一页后一页节目录退出理想电路元件：具有单一性能的电路元件。分类：有源元件和无源元件。有源元件：电压源和

3、电流源。无源元件：电阻R、电容C、电感L。电路模型：由理想电路元件或它们的组合表示的实际电路元件。前一页后一页节目录退出三、电路模型一个实际的电感线圈在不同频率下的电路模型前一页后一页节目录退出模型化电路分析前一页后一页节目录退出四、网络和系统（一）术语1.结点：电路中三个或三个以上元件的公共连接点。2.支路：由一个或几个电路元件串联构成的一段无分支电路。3.回路：由一条或多条支路组成的闭合回路。4.网孔：除组成回路本身的支路外，内部不包含其他支路的回路。有源支路无源支路前一页后一页节目录退出（二）网络和系统网络：比较复杂的电路。分类：有源网络和无源网络。系统：完成一定功能的复

4、杂电路。端钮端钮端钮四端网络二端网络端口端口端口一端口网络二端口网络前一页后一页节目录退出前一页后一页节目录退出分立元件单管放大电路中规模集成电路大规模集成电路前一页后一页节目录退出[练习与思考]图1.1.6有几个结点、几条支路、几个回路和几个网孔？图1.1.6前一页后一页节目录退出自由电子§1.2电流、电压及其参考方向一、电流电流：电荷的定向运动。变动电流：直流：电流的实际方向：正电荷运动的方向。e-+正离子负离子电极电解液前一页后一页节目录退出二、电位、电压和电动势例：设c点为参考点，即则：，前一页后一页节目录退出1.电位任选电路中的一点作为参考点，参考点用“⊥”符号表示，

5、参考点的电位为零，电路中其它各点的电位是相当于参考点的电压。定义：2.电压大小：方向：a→b3.电动势大小：方向：b→a前一页后一页节目录退出再设b点为参考点，即则：，三、电压、电流的参考方向前一页后一页节目录退出[练习与思考]3.在图1.2.4电路中，分别以C、D为参考点，计算各点电位及电压UAB、UBD。图1.2.4[练习与思考]4.画出图1.2.5电路的原电路。图1.2.5[练习与思考]画出右图电路的原电路，并计算A、B点的电位及电压UAB。解：VA=5-3=2V、VB=5-3-4=-2VUAB=VA-VB=4V前一页后一页节目录退出§1.3电路的功和功率负载吸收或消耗的

6、电能:单位：1J=1W×1s=1Ws工程单位：1kWh=1000W×3600s(俗称1度）功率：单位：前一页后一页节目录退出[例1.3.1]图1.3.1电路中：U=5V，I=－2A，试判断元件A是电源还是负载？图1.3.1前一页后一页节目录退出解：P=UI=5×（－2）=－10W<0故可以判定元件A为电源。如果I为＋2A，或箭头与图示相反，P=10W，则A为负载。[练习与思考]图1.3.2电路中：US=10V，思考电压源US供出的功率和电阻消耗的功率各为多少？图1.3.2前一页后一页节目录退出功率的判定：前一页后一页节目录退出§1.4基尔霍夫定律基尔霍夫定律——是电路理论的核心

7、,是分析电路的依据。前一页后一页节目录退出一、基尔霍夫电流定律（KCL）KCL是确定连接在同一结点上的各支路电流之间的关系定律。结点B：结点C：结点D：结点A：广义结点：前一页后一页节目录退出图1.4.3为一NPN晶体管电路符号，可以将其视为一广义结点则：请思考：图1.4.4中2Ω电阻支路的电流为多少？图1.4.4图1.4.3前一页后一页节目录退出二、基尔霍夫电压定律（KVL）KVL描述了电路中任意闭合回路中各部分电压之间的关系。对网孔ABCA：对网孔ACDA：对网孔BDCB：前一页后一页节