电路电子-第一章-电路的基本概念和基本定律.ppt

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1、第一篇电路分析第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律一、电路1、电路电力－－研究产生电能和充分利用电能的科学电子－－研究新型元、器件及其应用的科学无线电－－研究通信、导航和遥控等的科学2、电路理论研究内容：用电流、电压、电荷或磁通等物理量描述电路中发生的电磁现象的过程。目标：计算电路中各元器件的端电流和端电压。前提：研究电路均假设为集总电路。二、集总电路由集总参数元件构成的电路。1、特点：构成电路的器件及其电路本身的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长。（电路器件尺寸<<电磁波的波长）如：变压器、音频电路2、性质：集总元件一端流入的电流＝另一端流出的电流；元件的端电

2、压是单值的。3、实质：一种理性化的模型，为理想的电路元件和理想电路第一章电路的基本概念和基本定律1.1（实际）电路和电路模型一、（实际）电路由电路元件(或器件)按一定方式连接而成，可完成具体工作或任务，具有传输电能、实现信息传递、控制等功能或作用。如：电力系统中的输电电路、通信系统电路(电话、收音机、电视机、计算机网络)、各种机器设备控制电路等。信号发生器的电路结构1.1电路和电路模型电路器件：电阻、电容、线圈、变压器、晶体管、运放、传输线、电池电阻器电容器线圈电池运算放大器晶体管二极管信号灯1.1电路和电路模型实际电路种类繁多、各式各样，但它们是否具有一些共同的特点或者规律呢？这些

3、特点或规律又是什么呢？手电筒电路电池：产生电能或电信号的部件─电源灯泡：消耗电能(转化为其它形式能量)的部件─负载开关、导线：提供电流通路的部件─传输环节三部分：电源、负载、传输环节扩音器电路(a)实际电路(b)电路模型1.1电路和电路模型二、理想电路元件和电路模型1、理想电路元件:（只有一个参数）电阻、电感、电容、电压源、电流源2、电路模型：理想元件用理想导线（不存在电阻）连结起来以代替实际元件电路理论中均分析电路模型而非实际元件模型一：用一个理想元件代替一个实际元件(1.5V代替电池,R代替灯泡)模型二:用两个理想元件(0.1Ω,1.5V)组合代替一个实际元件(电池)模型三:用两

4、个理想元件(R,L)的组合代替一个实际元件（灯泡）1.模型二更精确，但两者差别只有1.3‰!2.用理想电路元件来模拟或代替实际元件将非常简便!实际电路实际电气元件实际导线(传输环节)=+电路模型理想电路元件理想导线(传输环节)+=——————无损耗导线注意：本课程今后所讨论的对象就是电路模型，而非实际电路。为方便起见，并把电路模型简称为电路。实际电路电路模型分析电气特性综合建模电路模型主要任务本课程研究任务1.2电路的基本物理量电流、电压、功率是电路中最基本的物理量，称为电路变量，是电路分析计算的主要目标。电压、电流的参考方向为何要定义参考方向？电流的实际方向随时变化。实际方向往往无

5、法预先确定；定义参考方向后，再以正、负号形式来表示实际方向是否与参考方向相同。一、电流2.实际方向——正电荷的运动方向3.参考方向{预先规定一个方向，用箭头表示电流变成一个代数量1.大小：单位时间内通过导体横截面的电荷量单位：安培（A)=库仑/秒1.2电路的基本物理量画图要有参考方向；电流表示要有正负号，是代数量，有大小和方向两个含义；表示方法：或iiab1.2电路的基本物理量①若i>0,则:i实际方向规定：电流i从a流向bi实际方向②若i<0,则:i=2Ai=-3A例：求图1－5a中1Ω电阻的电流解：1.标明电流及参考方向2.计算：解：1.标明电流及参考方向2.计算：注意：结果必须

6、注明单位，但计算过程可以不写单位！算出结果后，不需说明电流实际方向！两种答案均正确！二、电压1.2电路的基本物理量3.实际方向——高点位指向低电位4.参考方向{预先规定一个方向，用+、-表示电压变成一个代数量1.大小：电场力将单位正电荷由a点移到b点所作的功单位：伏特（V)=焦耳/库仑2.电位：电路中任选一点作为参考点，则其他各点到参考点的电压称为该点的电位，用V表示。通常选地作为参考点，且参考点电位为零。①若u>0,则:若规定：a正b负，a点电位比b点电位高②若u<0,则:画图要有参考方向，正负号表示；电压表示是代数量，有大小和方向两个含义；表示方法：或uab，ua>ubu1.2电

7、路的基本物理量u=5Vu=-6V+-+-说明：实际电压方向实际电压方向例：图1－7中,已知u=2V,i=-1A,求电流i′=?iba=?u′=?uab=?解：1.2电路的基本物理量注意：必须规定电压、电流的参考方向，否则计算无意义！1.2电路的基本物理量三、关联参考方向若同一元件的电流的参考方向就是电压降的方向，则两者参考方向一致，称电压、电流为关联参考方向。i+-uabi+-uab关联参考方向非关联参考方向作业1.11.2四、电功率①二端元件u、i取关联