第1章+基尔霍夫定律和电阻元件

《第1章+基尔霍夫定律和电阻元件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1.1电路和电路模型1.2电路变量1.3基尔霍夫定律1.4电阻电路的元件1.5简单电阻电路分析1.6例题第一章电路模型和电路定律深圳大学信息工程学院返回目录一.工程实际电路组成：电源、信号源中间环节负载作用：能量传输和能量转换；信号处理激励：电源和信号源响应：电路中产生的电流和电压1.1电路和电路模型例1.电力系统发电机升压变压器降压变压器电动机、电炉等输电线例2.扩音机系统话筒放大电路扬声器二.电路模型电路模型：用理想元件的组合取代实际电路元器件和设备所得理想电路。理想元件：具有严格数学定义用来模拟某一电磁现象的元件。常用理想元件：电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源。实际电路抽象成

2、电路模型的例灯泡或三.电路分类集总参数电路：电路尺寸远小于电路工作时电磁波的波长。非集总参数电路：电路尺寸与电路工作时电磁波的波长可以比拟。线性电路：电路中所有元件都是线性元件（元件参数与其电流和电压无关为线性元件。）。非线性电路：电路中含有非线性元件。{{时变电路：元件参数随时间变化。时不变电路：元件参数与时间无关。{1.2.1电流1.2.2电压和功率1.2电路变量i--安培（A），q--库仑（C），t--秒（S）电流方向：正电荷移动的方向。电流参考方向：人为假定的电流正方向。1.2.1电流q(t)电流强度：一.电流i（直流电流可记为I）二.电压u（直流电压可记为U）u--伏特（V），w

3、--焦耳（J），q--库仑（C）电压的正极性：高电位指向低电位。电压的参考极性：人为假定的电压正极性。abdq能量变化dw电压大小：1.2.2电压和电位电压参考极性与其正负号一起表明电压的真实极性。例如u=-5V表示实际上b点电位高，a点电位低。uabab+-u表示为：p--瓦特（W），w--焦耳（J），t--秒（S）功率的计算：设t时刻电流和电压真实方向如图dt时间内由a到b正电荷为abu(t)i(t)定义：某二端电路的电功率（简称功率）是该二端电路吸收或产生电能的速率。1.2.3功率电荷失去的能量（即电路所吸收的能量）为该时刻该电路吸收电能的速率（电功率）为abu(t)i(t)则真正吸

4、收功率根据关联参考方向计算功率：若则实际放出（产生）功率若则真正产生功率根据非关联参考方向计算功率：若则实际吸收功率若abu(t)i(t)例1.已知i=-4A，u=6V，求其功率。解：实际吸收24W功率。abu(t)i(t)abu(t)i(t)例2.已知i=2A，u=-5V，求其产生的功率和0－2秒产生的电能。解：产生的电功率为0－2秒产生的电能为1.3基尔霍夫定律1.3.1基尔霍夫电流定律1.3.2基尔霍夫电压定律一.几个术语支路：一个二端元件称为一条支路。节点：支路的联接点。回路：由支路构成的闭合路径。1.3.1基尔霍电流夫定律例：右图电路中，有6条支路，4个节点7个回路二.基尔霍夫电

5、流定律（KCL）KCL：集总电路中，任何时刻，对任一节点，联接到该节点的所有支路的电流代数和为零。可表达为：（对任一节点）（代数和是指流入、流出某节点的电流取不同的符号。）例：i1i2i3i4若已知，，，则有求得（注意计算中的两套正负号。）KCL推广至闭合面：集总电路中，任何时刻，联接到任一闭合面的所有支路的电流代数和为零。例：对封闭面有节点a上面3式相加，得i1i2i3i4i5i6acb证：节点b节点cKVL：集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和为零。可表达为：（沿任一回路）（代数和是指与回路绕行方向一致的支路电压取正号，相反的取负号。）1.3.2基尔霍夫电压定律例：若

6、已知，可求得（注意计算中的两套正负号。）u2u3u1u41.4.1电阻元件1.4.2电压源1.4.3电流源1.4.4四种受控源1.4电阻电路的（理想）元件1.4.1电阻一.线性时不变正电阻R（简称电阻）符号：定义：其电压和电流满足欧姆定律的二端元件。伏安特性：关联参考方向非关联参考方向R－电阻，正常数，单位：欧姆（）。G＝1/R称为电导，单位：西门子（S）。R+-ui-+ui故电阻是无源元件、耗能元件。实际电阻器：模型：重要参数：阻值，额定功率。电阻的两种特殊情况：R＝称为开路，其电流恒为零；R＝0称为短路，其电压恒为零。R功率：吸收的电功率为符号：定义：端电压与电流无关且保持为某一给

7、定函数的二端元件。伏安特性：+-uS+-uSu（i为任意值）1.4.2电压源电压源的两种工作状态：零值电压源：一个零值电压源相当于一条短路线。+-USI1.吸收电功率，作为负载工作。+-USI2.产生电功率，作为电源工作。+-uSabiabi符号：定义：端电流与电压无关且保持为某一给定函数的二端元件。伏安特性：iSiiS（u为任意值）1.4.3电流源电流源的两种工作状态：零值电流源：一个零值电流源相当于开路。1.吸收电功