电路分析-直流电路.ppt

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1、电路与电子学第1章直流电路1.1电路与电路模型1.2电路的基本变量1.3电功率1.4无源二端元件1.5有源二端元件1.6基尔霍夫定律1.7简单电阻电路1.8支路电流分析法1.9节点电位分析法1.10叠加原理1.11等效电源原理1.12含受控源电阻电路1.1电路与电路模型1．电路：电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成的整体。(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递

2、、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线(1)实现电能的传输、分配与转换直流电源直流电源:提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息放大器扬声器话筒电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。(2)实现信号的传递与处理2．电路模型：由理想电路元件构成的电路。比较复杂的电路称为网络。导线电池开关灯泡RRiUSs3．理想元件和网络的分类：按与外电路连接端的数目分类：二端元件：电阻、电感、电容、电源等三端元件：三极管多端元件：受控源、变压器、运算

3、放大器等按是否对外提供电能分类：有源元件：电压源、电流源。无源元件：电阻、电感、电容。二端网络三端网络四端网络有源网络无源网络1．电流强度：1.2电路的基本变量定量描述电流强弱的物理量。电流的实际方向：规定为电路中正电荷定向流动的方向。定义为单位时间内通过导体任一截面的电量。单位安培(A)毫安(mA)微安(A)2．电位与电压：电压(电势差)：两点间的电位之差UAB，等于起点电位减去终点电位。电位(电势)：单位正电荷在某一点具有的电势能VA。单位：伏特(V)电压的实际方向：规定由高电位指向低电位，即电位降低的方向。电流(或

4、电压)的参考方向可以任意假定。3．电流和电压的参考方向：在分析电路时，必须先给电流(或电压)假定一个方向，称为电流(或电压)的参考方向。？假定参考方向后，如果电流(或电压)值为负，说明实际方向与参考方向相反；如果为正，说明实际方向与参考方向一致。元件AABiiAB电压的参考方向可用极性“＋”、“－”表示。也可用画在元件旁的箭头表示。电流的参考方向一般用画在元件旁或元件引线上的箭头表示。也可用双下标表示，如iAB的参考方向由A指向B。参考方向的表示方法：u＋元件AAB－也可用双下标表示，如uAB的参考方向由A指向B。uAB参

5、考方向与实际方向的关系：当电流或电压的参考方向与实际方向一致时，相应的电流或电压值为正，相反时则为负。I1=1A10V10I1I1=-1A10V10I1U1=10V10V10+U110V10+U1U1=10V1.3电功率1．电功率：指单位时间内某元件(或某段电路)吸收或发出的电能，简称功率。直流电路的功率：单位：瓦特(W)——瞬时功率怎样判断电路吸收还是发出功率？当i、u取非关联方向时(参考方向相反)，p=ui表示发出功率。当i、u取关联方向时(参考方向相同)，p=ui表示吸收功率。p>0——吸收功率p<0——发出功率

6、p>0——发出功率p<0——消耗功率+u－i+u－i[例]图中有A、B和C三个元件，其中有发出电功率的电池，也有吸收电功率的小灯泡。试判断出分别是什么元件。解：图中电流为顺时针方向。PA=UAIA=6×2=12(W)吸收电功率12W，表明元件A是小灯泡。（2）元件B电压与电流方向相反，为非关联参考方向PB=UBIB=3×2=6(W)发出电功率6W,表明元件B是电池。（1）元件A电压与电流方向相同，为关联参考方向CB2A+3V－+－3V－A+6V－例题用图CB2A+3V－+－3V－A+6V－PC=UCIC=(－3)×2=－6(W

7、)吸收电功率－6W，就是发出+6W，表明元件C是电池。（3）元件C电压与电流的参考方向都是由上向下，为关联参考方向。例题用图1.4无源二端元件一、电阻元件二、电容元件三、电感元件一、电阻元件1．线性电阻(理想元件)：伏安特性曲线是通过坐标原点的一条直线。2．非线性电阻：伏安特性曲线不是直线。线性电阻电路符号非线性电阻电路符号3．线性电阻的伏安关系：iu参考方向相同(关联)：欧姆定律：线性电阻特点：电阻值R是常数。iu参考方向相反(非关联)：1．线性电容(理想元件)：两极板间电压u与极板上所带的电荷q成正比。库伏特性是通过坐标原

8、点的一条直线。库伏关系：线性电容元件特点：电容C是常数。线性电容电路符号二、电容元件2．线性电容的伏安关系：i、u参考方向相同时：电容是动态元件，i取决于u的变化率，与u的大小无关。当u不随时间变化(直流)时，电流i为零，这时电容元件相当于开路，所以电容元件有隔断直流的作用。