电路概念与分析方法课件.ppt

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1、第1章电路概念和分析方法1.1电路和电路模型1.2电流和电压的参考方向1.3无源电路元件1.4有源电路元件1.5基尔霍夫定律1.6支路电流法1.7叠加原理1.8结点电压法1.9戴维南定理1.10电路中电位的计算1.理解电压与电流参考方向的意义2.理解电路的基本定律并能正确应用3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义4.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理分析电路的方法5.了解结点电压法分析电路方法6.会计算电路中各点的电位本章要求1.1电路与电路模型（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1.电路的作

2、用电路是电流的通路，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电灯电动机电炉...发电机升压变压器降压变压器输电线2.电路的组成部分电源:提供电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用负载:取用电能的装置直流电源直流电源:提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息2.电路的组成部分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3.电路模型手电筒的电路模型例：简单电路手电筒R+RoUs–S+U–I电池导线灯泡开关手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、

3、电容元件和电源元件等为便于用数学方法分析电路，一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电对应的电路模型1.2电流和电压的参考方向物理中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实际方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向电动势Us(电位升高的方向)电压U(电位降低的方向)高电位低电位单位kA、A、mA、μA低电位高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV（2）参考方向的表示方法电流Uab双下标电压（1）参考方向IU+_在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向Iab双下标2.电路基本物理量

4、的参考方向aRb箭头标abRI正负极性+–abUU+_实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值（3）实际方向与参考方向的关系注意：在参考方向选定后，电流或电压)值才有正负之分若I=5A，则电流从a流向b例：若I=–5A，则电流从b流向aabRIabRU+–若U=5V，则电压的实际方向从a指向b若U=–5V，则电压的实际方向从b指向a试用欧姆定律写出各电路列出式子，并求电阻R。解：对图（a）有,U=IR对图（b）有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A例题1：3.电功率电路的作用－实

5、现电能与其他形式能量的转换电功率（功率）－是描述能量转换的速率的物理量RU+–Iab定义电路中，时间t内电场力做的功为A＝Uq＝UIt根据功率的定义有单位千瓦（kW），瓦（W）；毫瓦（mW）4.电路元件是电源与负载判别U、I参考方向相反，P=−UI如果P0，电源；P0，负载U、I参考方向相同，P=UI如果P0，负载；P0，电源（1）根据U、I的参考方向判别（2）根据电动势Us、I的参考方向判别无论P﹦UsI，还是P=−UsI只要P0，电源；P0，负载一、电阻元件表征电路中电能消耗的理想元件，分为线性电阻和非线性电阻两类1.3无源电路元件U=RIR

6、IU+-电阻元件+-eL+-L电感元件二、电感元件反映电流周围磁场，能够存储和释放磁场能量的电路元件。uiC+_电容元件三、电容元件反映带电导体周围电场，能够存储和释放电场能量的电路元件1.4有源电路元件1.4.1电压源电压源模型由电路可得U=Us–IR0如果R0=0理想电压源:UUsU0=Us电压源的外特性IUIRL能够独立产生电压的电路元件。由电动势Us和内阻R0串联组成当R0<

7、压源中的电流由外电路决定特点:（1）内阻R0=0设Us=10V，接上RL后，恒压源对外输出电流RL当RL=1时，U=10V，I=10A当RL=10时，U=10V，I=1A外特性曲线IUUsO电压恒定，电流随负载变化IUs+_U+_1.4.2电流源IRLU0=ISR0电流源的外特性IU理想电流源OIS能够独立产生电流的电路元件。由电流IS和内阻R0并联组成由电路可得当R0=时理想电流源:IIS如果R0>>RL，IIS，可近似认为是理想电流源电流源电流源模型R0UR0UIS+－注意：理想电流源（恒流源)例1：（2）输出电流是一定值，恒等于电流IS（3）

8、恒流源两端的电压U由外电路决定特点:（1）内阻R0=