电路ppt1电路模型和电路定律课件.ppt

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1、第一章电路模型和电路定律本章主要内容:1.电路和电路模型2.电压和电流的参考方向3.电功率和能量4.电路元件5.电压源和电流源,受控电源6.基尔霍夫定律§1-1电路和电路模型实际电路：为完成某种预期的目的而设计，安装，运行，由电路器件和部件组成的电路电源：电能或电信号发生器，又称激励源负载：用电设备响应：由激励在电路中产生的电压和电流激励称为输入，响应称为输出电路的作用:发电机升压变压器降压变压器负载输电线实现电能的传输和转换传递和处理信号声音信号图象信号放大器话筒扬声器测量，控制，计算等实际电气装置种类繁多，如自动控制设备，卫星接收设备，邮电通信设备等；电路

2、中的实际元件也是多种多样的，如发电机、变压器、电动机、等等。实际电路的几何尺寸也相差甚大，如电力系统或通信系统可能跨越省界、国界甚至是洲际的，但集成电路的芯片有的则小如指甲。因此有必要采用模型化的方法，即用抽象的理想元件及其组合近似地代替实际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型实际电路十分复杂由理想电路元件组成的电路就是实际电路的电路模型。实际器件有多种物理性质当电路中的器件同时存在多种物理现象时，我们假定这些现象可以分别研究，从而可以用“集总参数元件”来构成电路模型一个实际元件在某种条件下都可以找到它的模型。有些实际元件的模型比较简单，可以由一种理想

3、元件构成，有些实际元件的模型比较复杂，要用几种理想元件来构成集总参数元件理想电阻：只消耗电能的元件理想电容：只储存电能的元件理想电感：只储存磁能的元件电压源：以电压作为输出的电源电流源：以电流作为输出的电源两端，三端，四端元件二端元件：只有两个端点的元件（单口元件）四端元件：有四个端点的元件（双口元件）电路元件还可以分为有源元件和无源元件，线性元件和非线性元件，时不变元件和时变元件US+_如受控源、理想变压器、耦合电感等电路模型实际电路：电路模型：导线开关电池灯泡导线开关电池+R0R开关E干电池电珠S+RSR开关US干电池电珠SI§1-2电压和电流的参考方向电

4、流概念:电荷有规则的定向运动大小:单位时间通过导体横截面的电荷量方向:正电荷移动的方向单位:安培(A)毫安(mA)微安(A)i=dq/dtI=q/t(直流)电流的实际方向和参考方向习惯上规定正电荷的运动方向(或负电荷运动的相反方向)为电流的实际方向。当电路比较简单，我们能够判断电流的实际方向时，往往设参考方向和实际方向一致。在分析问题前，有时无法预知电流的实际方向；可按自己的习惯规定参考方向，规定不同，解的正负也不同，但实际方向总是一致的。当所求的电流值为正时，实际方向与参考方向一致，当所求电流值为负时，实际方向和参考方向相反。不标明参考方向，电流的正负毫无

5、意义今后，电路中用箭头标明的电流方向都是参考方向，并且一经标定，在整个分析过程中不能任意改变！元件参考方向i实际方向i>0元件参考方向i实际方向i<0元件参考方向i实际方向i>0AB电流的参考方向一般用箭头表示，也可以用双下标表示iAB表示参考方向由A到B电压u元件参考方向实际方向u>0A-B+元件参考方向实际方向U<0A-B+同理，对电路中两点的电压可以指定参考方向，可以用箭头，+-或双下标表示实际方向：规定为高电位指向低电位，+指向-，也就是电位降低的方向。在分析电路之前，可以任意选择某一方向为电压的参考方向。求出的电压值为正时，实际方向和参考方向一致。求

6、出的电压值为负时，实际方向和参考方向相反。单位：伏特(V)千伏(kV)毫伏(mV)电压关联方向关联方向当a、b两点间所选择的电流参考方向由a流向b时，也同时选择电压的参考方向由a指向b，这种参考方向的定义方式成为关联方向。abiu-+uiui+-关联非关联关联在电路的分析和计算中，能量和功率的计算十分重要,这是因为在电路工作过程中，总是伴随能量的相互转换，电路元件有发出功率的，有吸收功率的。另一方面，消耗功率会引起发热，造成设备损坏，无用的能量损耗还将带来设备效率的下降，使设备的运行不经济。§1-3:电功率和能量电功率的计算+-uiab能量传递方向正电荷从a运

7、动到b，电场力对电荷做正功，电势能减小设dt时间内从a运动到b的电荷量为dq，移送dq所失去的能量为dw=udq+-uiab能量传递方向dw=udq元件吸收的功率dw=udq单位：能量---焦耳（J），功率---瓦特（W）注意：当电压和电流的参考方向关联时，乘积ui表示元件吸收的功率，当p>0时，元件吸收功率，当p<0时，元件发出功率。如果电压和电流的参考方向非关联时，结论和以上相反。一个元件吸收100W，可以认为它发出-100W例元件i+-uU=5V,i=2A,p=10W关联------吸收功率元件i+-uU=-5V,i=2A,p=-10W不关联---

8、---吸收功率abu(t)i(t)则吸