电路模型和基本定律

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1、第一章电路模型和基本定律1.1.1电路的作用（1）电能的传输和转换（2）信号的传递和处理1.1.2电路的组成（1）电源（2）负载（3）中间环节1.1电路的作用与组成部分中间环节负载发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉电力系统电路示意图输电线放大器话筒扬声器扩音机电路示意图信号源（电源）电路元件的理想化在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。为什么电路元件要理想化?便于对实际电路进行分析和用数学描述，将实际元件理想化（或称模型化）。1.2电路模型手电筒的

2、电路模型UI开关E＋－R0R干电池电珠电路中的物理量电池灯泡电流电压电动势EIRU+_电源负载电路中物理量的正方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际正方向：物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考正方向referencedirection）在分析计算时，对电量人为规定的方向。物理量的实际正方向电动势的单位也为伏特电动势的符号——直流电动势——交流电动势物理量正方向的表示方法电池灯泡Uab_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）双下标箭头Uabab电压+-IR电流：从高电位指向低电位。

3、IRUabE+_abU+_物理量正方向的表示方法IRUab+_abU+_电压的正方向箭头和正负号是等价的,只用其中之一.IRUababU电路分析中的假设正方向（参考方向）问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？U1ABRU2IR(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决方法(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间

4、相互关系的代数表达式；电流参考方向i参考方向大小方向电流(代数量)任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。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，给实际电路问题的分析计算带来困难。电压(降)的参考方向U<0>0参考方向U+–+实际方向+实际方向参考方向U+–U假设的电压降低方向电压参考方向的三种表示方式：(1)用箭头表示(2)用正负极性表示(3)用双下标表示UU+ABUAB元件

5、或支路的u，i采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。关联参考方向非关联参考方向关联参考方向i+-+-iUU本教材在求解和分析电路时，如未作特殊声明均采用关联正方向欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。欧姆定律在非关联参考方向下原来欧姆定律的书写方式是否改变？电阻两端的电压和流过电阻的电流方向关联规定正方向的情况下欧姆定律的写法I与U的方向一致U=IRaIRUbI与U的方向相反U=–IRaIRUb注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明参考方向！解应用欧姆定律

6、对下图的电路列出式子，并求电阻R例题1.1规定正方向的情况下电功率的写法功率的概念：设电路任意两点间的电压为U,流入此部分电路的电流为I，则这部分电路消耗的功率为:IUP=如果UI方向不一致写法如何？电压电流正方向一致aIRUb规定正方向的情况下电功率的写法aIRUb电压电流正方向相反P=–UI功率有正负？吸收功率或消耗功率（起负载作用）若P0输出功率（起电源作用）若P0电阻消耗功率肯定为正电源的功率可能为正（吸收功率），也可能为负（输出功率）功率有正负当计算的P>0时,则说明U、I的实际方

7、向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。所以，从P的+或-可以区分器件的性质，或是电源，或是负载。结论在进行功率计算时，如果假设U、I正方向一致。当计算的P<0时,则说明U、I的实际方向相反，此部分电路发出电功率，为电源。123456U2U3U5U6I6I5I4I3I2I1U1U4例1：电路如图，各元件电压和电流的参考方向如图所示，且测得：I1=-4A，I2=6A，I3=10A，I4=1A，I5=8A，I6=3A，U1=140V，U2=-90V，U3=60V，U4=-80V，U5=30V，U6=6

8、0V。试标出图示电路中各电流电压的实际方向，计算各元件功率的大小，说明该元件是吸收还是发出功率。123456U2U3U5U6I6I5I4I3I2I1U1U4发出：P1，P2消耗：P3，P4P5，P6。电路元件在电路理论上，为了表征电路部件的主要物理性质，以便进行定量分析，通常将电路部件的实体用它的模型来代替。电路部件的模型由一些具有典型物理性质的理想电路元件构成。基本理想电路元件有五种，即：电阻元件、电感元件，电容元件、理想电压源和理想电流源。伏-安特性iuRiuui线性电阻非线性电阻(一)无源