电路分析基础 教学课件 作者 卢秉娟 第1章.ppt

《电路分析基础 教学课件 作者 卢秉娟 第1章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路与电路模型1.2电路的基本物理量1.3线性电阻和欧姆定律1.4独立电源1.5电路的工作状态1.6基尔霍夫定律1.1电路与电路模型电路是各种电器设备按一定方式连接起来的整体，它提供了电流流通的路径。电源、负载和中间环节是电路的基本组成部分。电源是将非电能转换成电能的装置。负载是将电能转换成非电能的装置。中间环节是把电源与负载连接起来的部分，起传递和控制电能的作用。图1-1所示的电路是一个最简单的直流电路：图1-1另外还有一类在电子技术、电子计算机和非电量电测中广泛应用的信号电路，其主要目的是传递和处理信号（例如语言、音乐、文字、图

2、像、温度、压力等）。由此可见，电路按其功能可以分为两类：一类是为了实现能量的传输和转换，这类电路称为电力电路；另一类是为了实现信号的传递和处理，这类电路称为信号电路。对于组成实际电路的各种元器件，常忽略其次要因素，只抓住其主要电磁特性,使之理想化。电路模型：由一个或几个具有单一电磁特性的理想电路元器件所组成的电路就是实际电路的电路模型，在进行理论分析时所指的电路就是这种电路模型。理想电路元件简称电路元件，通常包括电阻元件、电感元件、电容元件、理想电压源和理想电流源。前三种元件均不产生能量，称为无源元件；后两种元件是电路中提供能量的元件，称为有源元件。1.2电路的基本物

3、理量1.2.1电流电流：由电荷的定向移动而形成的。电流的强弱用电流强度来度量，数值等于单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。设在dt时间内通过导体某一横截面的电荷量为dq，则通过该截面的电流强度为。如果电流强度不随时间变化，则这种电流就称为直流，即。电流强度在工程上常简称电流，其单位是安培，简称安（A）。在1s内通过导体横截面的电荷为1库仑（C）时，其电流则为1A。电流的方向，习惯上规定以正电荷移动的方向作为电流的正方向（实际方向）。参考方向是人们任意选定的一个方向，在电路图中用箭头表示。在分析电路时，首先要假定电流的参考方向，并以此为标准去分析计算，最后从答案的正负

4、值来确定电流的实际方向。本书电路图上所标出的电流方向都是参考方向。电流参考方向与实际方向的关系如图1-2所示:图1-2电压：电场力把单位正电荷dq从A点移动到B点所做的功称为A点到B点间的电压,即。电路中两点之间的电压也称为两点之间的电位差，即UAB=VA-VB，VA为A点的电位，VB为B点的电位。电压的单位为伏特，简称伏（V）。1.2.2电压、电位和电动势电压的参考方向示意图如图1-4所示：图1-4电压的实际方向规定为从高电位点指向低电位点，是电压下降的方向。和电流一样，电路中两点间的电压也可任意选定一个参考方向，并由参考方向和电压的正负值来反映该电压的实际方向。电

5、位：电场力把单位正电荷从电路中某点移到参考点所做的功称为该点的电位，用大写字母V表示。电路中某点的电位即该点与参考点之间的电压。电路中各点的电位与参考点之间的关系为：1）参考点的电位为0，比该点高的电位为正。2）其他各点的电位为该点与参考点之间的电位差。3）参考点选取不同，电路中各点的电位也不同，但任意两点间的电位差不变。4）在研究同一电路系统时，只能选取一个电位参考点。电动势：用来衡量电源力大小的物理量。电动势在数值上等于电源力把单位正电荷从电源的负极板移到正极板所做的功，用E表示。电动势的方向是正电荷移动的方向，从低电位到高电位。电能：在直流电流为I的电路中，A、

6、B两点间的电压为U，在时间t内电荷Q受电场力作用，从A点移动到B点，则在时间t内负载电阻R所消耗的电能为。电功率：单位时间内消耗的电能称为电功率，在直流电路中有。电能的单位是焦耳，简称焦（J）；功率的单位是瓦特，简称瓦（W）。一段电路，在u和i取关联参考方向时，若p>0，电路是负载性质；若p<0，电路是电源性质。1.2.3电能和电功率1.3线性电阻和欧姆定律1.3.1线性电阻伏安特性：在温度一定的条件下，把加在电阻两端的电压与通过电阻的电流之间的关系称为伏安特性。线性电阻：若电阻元件的伏安特性曲线为一条经过原点的直线，则称其为线性电阻。线性电阻作为一种理想电路元件，在

7、电路中对电流有一定的阻碍作用，这种阻碍作用的大小叫电阻。电阻用R表示，它的大小与自然材料有关，而与其电流、电压无关。如图1-10所示，若给电阻通以电流i，这时电阻两端会产生一定的电压u。由线性电阻的伏安特性曲线可知，电压u与电流i的比值为一个常数，这个常数就是电阻R。图1-10电阻的单位为欧姆，简称欧，符号为Ω。电导：电阻的倒数，用G表示，即：电导的单位为（西门子），简称西，其符号为S。电阻、电导是从正、反两个方面来表征同一材料特性的两个电路参数。欧姆定律：电压、电流参考方向关联时，为或电压、电流参考方向非关联时，为或1.3.2欧姆定律1.4独立电源