电路原理课件.ppt

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1、第一章电路模型和电路定律主要内容1.1电路和电路模型1.2电流和电压的参考方向1.3电功率和能量1.4电路元件1.5电阻元件1.6电压源和电流源1.7受控电源1.8基尔霍夫定律第一章电路模型和电路定律1.电压、电流的参考方向3.基尔霍夫定律2.电阻元件和电源元件的特性重点：1.1电路和电路模型功能a能量的传输、分配与转换；b信息的传递、控制与处理。建立在同一电路理论基础上。由电路部件和电路器件按预期目的连接构成的电流的通路。共性1.实际电路1.1电路和电路模型反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。2.电路模型导线电池开关灯泡电路图理想电路元件有某种确定

2、的电磁性能的理想元件。电路模型5种基本的理想电路元件：电阻元件：表示消耗电能的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成电能的元件。5种基本理想电路元件有三个特征：（a）只有两个端子；（b）可以用电压或电流按数学方式描述；（c）不能被分解为其他元件。注意1.1电路和电路模型具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用同一电路模型表示；同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式。例电感线圈的电路模型1.1电路和电路模型1.2电流和电压的参考方向电路中的主

3、要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。电流电流强度带电粒子有规则的定向运动单位时间内通过导体横截面的电荷量1.电流的参考方向1.2电流和电压的参考方向方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向单位1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6AA（安培）、kA、mA、A元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:实际方向AB实际方向AB对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断。问题1.2电流和电压的参考方向参考方向大小方向(正负）电流(代数量)任意假定一个正电荷

4、运动的方向即为电流的参考方向。i>0i<0实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系：i参考方向ABi参考方向ABi参考方向AB表明1.2电流和电压的参考方向电流参考方向的两种表示：用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B。i参考方向ABiABAB1.2电流和电压的参考方向电压U单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功（W）的大小。电位单位正电荷q从电路中一点移至参考点（＝0）时电场力做功的大小。实际电压方向电位真正降低的方向。V(伏)、kV、mV、V2.电压的参考方向1.2电流和电压的参考方向例已知

5、：4C正电荷由a点均匀移动至b点电场力做功8J，由b点移动到c点电场力做功为12J，若以b点为参考点，求a、b、c点的电位和电压Uab、Ubc;若以c点为参考点，再求以上各值。解(1)acb1.2电流和电压的参考方向acb解(2)结论电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。1.2电流和电压的参考方向复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往不易判别，给实际电路问题的分析计算带来困难。电压(降)的参考方向U>0参考方向U+–参考方向U+–<0U假设高电位指向

6、低电位的方向。问题+实际方向–+实际方向–1.2电流和电压的参考方向电压参考方向的三种表示方式：(1)用箭头表示：(2)用正负极性表示(3)用双下标表示UU+ABUAB1.2电流和电压的参考方向元件或支路的u，i采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。关联参考方向非关联参考方向i+-+-iuu3.关联参考方向1.2电流和电压的参考方向分析电路前必须选定电压和电流的参考方向参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注(包括方向和符号)，在计算过程中不得任意改变参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压、电流的实际方向不变。例电压电流参考方向如图中所标

7、，问：对A、B两部分电路电压电流参考方向关联否？答：A电压、电流参考方向非关联；B电压、电流参考方向关联。注意＋－uBAi1.3电功率和能量1.电功率功率的单位：W(瓦)(Watt，瓦特)单位时间内电场力所做的功。1.3电功率和能量2.功率的计算u,i取关联参考方向：u,i取非关联参考方向：功率正负的含义：正值表示元件消耗（吸收、获得）能量，为负载负值表示元件产生（释放、提供）能量，为电源1.3电功率和能量+-IU+-IU元件上U、I参考方向关联该元件为电源器件元件上U、I参考方向非关联该元件为负载器件1.3电功率和能量3.能量一段时间内所做的电功率