电路分析chap1教案.pdf

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1、第一章内容重点：1）电压电流的参考方向2）元件的特性3）基尔霍夫定律难点：1）电压电流的实际方向和参考方向的联系和差别2）理想电路元件与实际电路器件的联系和差别3)独立电源与受控电源的联系和差别§1－1电路和电路模型1．实际电路概念：指由电器设备（如电动机、变压器、晶体管、电容等）或电路器件（如晶体管、集成器件等）组成，为完成某种预期目的而设计、连接和安装形成的电流通路。组成：1）提供电能的能源，简称电源或激励源或输入，电源把其它形式的能量转换成电能；2）用电设备，简称负载，负载把电能转换为其他形式的能量。3）连接导线，提供电流

2、通路，电路中产生的电压和电流称为响应。实际电路功能：1）进行能量的传输、分配与转换（如电力系统中的输电电路）。2）进行信息的传递与处理（如信号的放大、滤波、调协、检波等等）。2．电路模型电路模型概念：一定条件下，用抽象的理想电路元件及其组合近似的代替实际器件，能够反映实际电路主要电磁特性的模型理想电路元件注意：1）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模型表示；2）同一实际电路部件在不同的工作条件下，其模型可以有不同的形式。如：直流情况下，一个线圈的模型可以是一个电阻元件；在较低频率下，就要用电阻元件和电感元

3、件的串联组合模拟；在较高频率下，还应计及导体表面的电荷作用，即电容效应，所以其模型还需要包含电容元件。实际电路的电路模型取得恰当，对电路的分析和计算结果就与实际情况接近；模型取得不恰当，则会造成很大误差，有时甚至导致自相矛盾的结果。§1－2电流和电压的参考方向1、电流和电流的参考方向电流——带电粒子有规则的定向运动形成电流。电流强度——单位时间内通过导体横截面的电荷量。单位：kA、A、mA、μA。1kA=103A1mA=10-3A1μA=10-6A电流实际方向——规定正电荷的运动方向为电流的实际方向。电流参考方向——假定正电荷的

4、运动方向为电流的参考方向。电流参考方向的表示：1）箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。2）双下标表示：如i,电流的参考方向由A指向B。AB参考方向和实际方向的关系：i＞0i＜0注意：1）电流的参考方向可以任意指定；2）指定参考方向的用意是把电流看成代数量。在指定的电流参考方向下，电流值的正和负就可以反映出电流的实际方向。2．电压和电压的参考方向电位φ——单位正电荷q从电路中一点移至参考点（φ＝0）时电场力做功的大小。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，即两点之间的电位之差。单位：kV、V、mV

5、、μV。1kV=103V1mV=10-3V1μV=10-6V注意：1）电路中电位参考点可任意选择；2）参考点一经选定，电路中各点的电位值就是唯一的；3）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。电压的实际方向——规定真正降低的方向为电压的实际方向。电压的参考方向——任意假定的电位降低方向为电压的参考方向。电压参考方向的三种表示：1）用箭头表示：箭头的指向为电压的参考方向。2）用双下标表示：如U,表示电压参考方向由AAB指向B。3）用正负极性表示：表示电压参考方向由＋指向－。参考方向和实际方向的关

6、系U＞0U＜0注意：1）电压的参考方向可以任意指定；2）指定参考方向的用意是把电压看成代数量。在指定的电压参考方向下，电压值的正和负就可以反映出电压的实际方向。3．关联参考方向如果指定流过元件的电流的参考方向是从标有电压正极性的一端指向负极性的一端，即称两者采用相同的参考方向称关联参考方向；当两者不一致时，称为非关联参考方向。关联参考方向非关联参考方向注意：1）分析电路前必须选定电压和电流的参考方向2）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。3）参考方向不同时，其表达式相差一负号，但

7、实际方向不变。4）对电路的分析均在参考方向下进行，实际方向由计算结果确定5）参考方向是假定的正方向，不是真实方向，无需追求它的物理实质是否合理。§1－3电功率和能量1.电功：+－AUB单位正电荷由“+”移动至“—”，电场力做正功，正电荷释放能量，元件吸收能量，由“—”移动至“+”，电场力做负功，正电荷吸收能量，元件释放能量。2.电功率1）定义：单位时间内电场力所做的功称为电功率。单位：W、kW、mW1kW=103W1mW=10-3W1μW=10-6W3）电功率与电压和电流的关系，，q(t)tW(t)dWudqu()

8、i()dq(t)t003.电路吸收或发出功率的判断1）u,i取关联参考方向关联参考方向P＝ui表示元件吸收的功率P＞0吸收正功率(实际吸收)P＜0吸收负功率(实际发出)2）u,i取非关联参考方向p＝ui表示元件发出的功率P＞0发出正功率(实际发出)P＜0发出