电路第1章 电路模型及电路定律(xd).ppt

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1、有了理想电路元件后，实际电路元件就可以根据它的电磁特性用理想电路元件的组合构成。实际的电池元件，工作时电磁特性表现为提供能量的同时也会发热。所以可表示为理想电池元件和理想电阻元件的组合。实际的电感线圈，在低频情况下：LR电路理论2.实际电路元件的表示RUs＋–1定义：由理想电路元件组成的一种抽象电路，称为实际电路的电路模型，简称为电路。手电筒电路的电路模型：注：本书研究的是电路模型而不是实际的电路。电路理论3.电路模型2当元件辐射能量忽略不计的情况下才能采用“集总”的概念，即要求器件的尺寸远远小于正常工作频率所对应的波长。器件工作时所辐射的电磁

2、波长电路理论1.1.3集总元件与集总电路(Lumpedelement/Lumpedassumption)1.集总元件电磁波的波长=电磁波在真空中的传播速度器件的工作频率电磁波在真空中的传播速度：3*108m/s3所以元件能否被看作集总元件取决于两个方面：器件的尺寸和工作的频率。本来在中低频情况下可以用R、L、C等理想模型描述的器件，在高频情况下就不再满足集总假设，或者在中低频情况下可以基本忽略电路状态影响的平行导线，在高频情况下必须重新考虑其高频模型；类似输电线这样的特殊情况也是不能满足集总假设的例子。集总元件进出端子的电流相同，两个端子的电压

3、是单值的。电路理论4集总电路：由集总元件组成的电路称为集总电路。注意：只要一个元件不满足集总条件，那么电路将不再是集总电路，而属于“分布参数电路”。2.集总电路电路理论51.2电路变量描述电现象的基本（原始）变量为电荷和能量；为了便于描述电路状态和易于测量、计算，从电荷和能量出发引入了电压、电流、功率等电量。电路理论61.2.1电流(current)1.定义：单位时间内通过导体横截面的电量。习惯上称正电荷运动的方向为电流的方向。电流定义式为电路理论2.符号：i(或I)3.单位：安（A）71.2.2电压(voltage)1.定义：a、b两点间的电

4、压表征单位正电荷由a点转移到b点时所获得或失去的能量。其定义式为：如果正电荷从a转移到b，获得能量，则a点为低电位，b点为高电位，即a为负极，b为正极。2.符号：u(或U)3.单位：伏特/V电路理论8关于电位概念举例：电路理论o跨步电压91.2.3参考方向(referencedirection)1.参考方向概念的引入在求解电路的过程中，常常出现许多的未知电量（电压、电流）其方向不能预先确定，因此需要任意选定电压电流的方向作为其参考方向，以利于解题。引入参考方向后，电压电流转变为代数量。如果电压或电流的实际方向与参考方向一致则其值为正；若相反，则

5、为负。这样我们就可以用计算得出值的正负与原来设定的参考方向一起来确定电量的实际方向。电路理论102.参考方向定义为了电路计算方便，人为地任意假设电流或电压方向并标在电路图中，这个方向称为参考方向。电路理论3.参考方向的表示可以使用箭头或双下标两种表示方式。电路元件＋－abUabiabi1U1114.关联参考方向/非关联参考方向关联参考方向：元件上所标的电流和电压的参考方向相同称为关联参考方向；反之为非关联；电压电流的参考方向的关联与否是针对一个元件，是具体的。除非已经规定了参考方向，分析问题时一般采用关联参考方向，更符合习惯。电路理论125.举

6、例电路理论解：RI＝Us＝1ARI’＝–Us＝–1A解：IUs=5vR=5Ω－＋＋－I’Us=5vR=5Ω＋－＋－136.关于参考方向的总结参考方向为任意设定，因此可能与实际方向相同也可能相反，相同则计算结果为正，相反则计算结果为负；有了参考方向后计算结果为代数值，结果为正说明参考方向与实际方向相同，结果为负说明参考方向与实际方向相反。解题时必须首先设定参考方向，否则计算结果没有意义。参考方向一旦选定则求解过程中不能任意修改。141.2.4功率(power)1.定义：单位时间内能量的变化。定义式为：把能量传输（流动）的方向称为功率的方向，消耗功

7、率时功率为正，产生功率时功率为负。2.符号：p（P）3.单位：瓦/W电路理论154.功率计算中应注意若选取元件或电路部分的电压与电流方向关联——即方向一致。则在这样的参考方向情况下，计算得出的功率若大于零，则表示这一电路部分吸收能量，此时的p(t)称为吸收功率；若得出的功率小于零，则表示这一电路部分产生能量，此时的p(t)称为发出功率；若选取元件或电路部分的电压与电流方向非关联——即方向相反。则在这样的参考方向情况下，计算得出的功率若大于零，则表示这一电路部分产生能量，此时的p(t)称为发出功率；若计算得出的功率若小于零，则表示这一电路部分吸收

8、能量，此时的p(t)称为吸收功率；电路理论165.功率发出/吸收判断依据的统一统一判据后的功率计算公式：当元件上电压电流为关联参考方向时，p(t)=u