第1章电路分析导论

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1、电路分析基础Ⅰ2010年2月学习要点电路及其模型电路基本元件(常用电路元件的伏安特性)电流、电压参考方向及功率计算基尔霍夫定律第1章电路分析导论第1章电路分析导论1.1电路及其模型1.2电路中的基本物理量1.3电路基本元件1.4基尔霍夫定律1.5电路中电位的概念及计算1.1电路及其模型一、什么是电路电路就是电流流通的路径。它是由各种电气设备和元器件按一定方式联接起来,为电流提供路径的总体,也叫网络。电池灯泡EIRU+_电源负载为了某种需要而由电源、导线、开关和负载按一定方式组合起来的电流的通路称为电路。二、电路结构：1、电源：电路中供给电能的设备和

2、器件。如:电池、发电机等。2、负载：电路中使用电能的设备或元器件。如:电灯、电炉、电话机等。3、中间环节：电路中联接电源和负载的部分。如:导线等。三、电路的主要功能：进行能量的转换、传输和分配。如发电厂实现信号的传递、存储和处理。如话筒四、激励与响应：激励:电源或信号源的电压或电流。(它推动电路工作)响应:由于激励(电源或信号源电压或电流)在电路各部分产生的电压和电流。电路分析的主要任务:在已知电路的结构和元件参数的条件下,讨论电路的激励与响应之间的关系。五、理想电路元件和电路模型：理想电路元件:在一定的条件下忽略元件的次要性质,用足以表征其主要特

3、征的“模型”来表征。即用理想元件来表示。如:用电阻来表示电灯、电炉、电烙铁电路模型:由理想元件构成的电路,就称之为实际电路的电路模型。理想电路元件:电阻元件R耗能元件电感元件L储能元件(储存磁场能量)电容元件C储能元件(储存电场能量)电源元件E(表示电动势)R0(电源内阻)单位制:采用国际单位制:(共7个基本单位)长度米m质量千克kg时间秒s电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cdSI的常用词头:1018艾E1015拍P1012太T109吉G106兆M103千K102百H101十da10-18阿a10-15飞f10-12皮p

4、10-9纳n10-6微10-3毫m10-2厘c10-1分d分类:1、集总参数电路与分布参数电路集总参数电路:电路本身的几何尺寸l相对于电路的工作频率所对应的波长(小得多)可以忽略不计分布参数电路:电路本身的几何尺寸l相对于工作波长不可忽略的电路2、线性电路与非线性电路集总参数电路按其元件参数是否为常数分本课程重点:集总参数线性电路的分析1.2电路中的基本物理量1、电流Current：带电粒子或电荷在电场力作用下的定向移动形成电流。电流的大小用电流强度表示，简称电流。电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。大写I表示直流电流小写i表示电流的一

5、般符号一、电流及电流的参考方向q电荷量库仑Ct时间秒S《见书P9~10》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正电荷运动方向(或负电荷运动相反的方向)称为为电流的正方向。电压的方向是电压降的方向,即高电位为正,低电位为负。在一段电路或一个电路元件中事先选定的一个方向就是电流的参考方向。IUab+-IUab+-3、关于参考方向的规定:(1)参考方向可以任意选定。2、电流的参考方向:(2)参考方向与实际方向的关系。即:如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则

6、说明参考方向与实际方向相反。(2)用双下标表示。如:iAB5、电流的单位。(1)用实线箭头表示。aIRUb4、电流参考方向的表示方法。(1)国际单位:安培A(2)常用单位:毫安mA微安A二、电压及电压的参考方向1、电压Voltage：电路中a、b点两点间的电压定义为单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。2、电压的参考方向：对元件或电路中两点间可任意选定一个方向为电压的参考方向。aIRUbaIRUb电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。例：当ua=3Vub=2V时u1=1Vu2=－1V3、关于参考方向的规定。(1)参考方向可以任意选定。(2)

7、参考方向与实际方向的关系。可见，求得的u为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。u1=10Vu2=－10V可见，当电压的实际方向与参考方向一致时，求得的u为正值，否则求得的u为负值。4、表示方法:(1)用参考极性表示。即在元件或电路两端用“+”、“-”表示,“+”(高电位or正极)、“-”(低电位or负极)，则电压的参考方向为由正极指向负极。(2)用双下标表示:如UAB。注:电压的实际方向是客观存在的,它决不会因参考方向的不同而改变。UAB=-UBA5、电压的单位:(1)国际单位:伏特V(2)常用单位:毫伏mV微伏V千伏KV三

8、、关联（associated）参考方向:对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常