第一章 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重点※电路变量※电路元件及VAR※基尔霍夫定律※电压、电流的参考方向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1－1电路和电路模型一、电路1.定义：电路是由若干个电工元器件按一定的方向相互连接构成的电流通路。2.功能：（1）提供能量及其传送与分配（2）传递、处理、存储信号（3）测量电量电源(source)：提供能量或信号。负载(load)：将电能转化为其它形式的能量，或对信号进行处理.

2、导线(line)、开关（switch)等：将电源与负载接成通路.电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。3.组成：激励：电源或信号源的电压或电流，它推动电路工作，即产生电路各部分电压或电流的原因。响应：激励在电路各部分产生的电压和电流二、电路分类：线性非线性时变时不变集中参数分布参数静态动态激励与响应满足叠加性和齐次性的电路。电路元件参数不随时间变化。电路几何尺寸远小于最小工作波长的电路。含有动态元件的电路。f(Hz)5025k500M30G(m)6x10612k0.60.01C=3x108m/s三、集

3、总假设与集总电路实际电路的最大尺寸为d，与作用于电路工作信号的波长相比小得多，即d<<或表述为：作用在电路上的信号从一端传到另一端所需要的时间远小于该信号的周期T，即<

4、的作用；凡是电磁感应现象，都集中用电感元件表达；电荷都集中在电容元件上积储。这种理想元件称为集总参数元件，简称元件。分布参数电路:不满足d<<的电路理想元件：在一定的条件下可把实际元件理想化，用其主要的电磁性质来代替，即有某种确定的电磁性能的元件不用考虑元件以外任何杂散参数的影响。集总参数电路•理想电路元件R+US–电阻元件只具耗能的电特性电容元件只具有储存电能的电特性理想电压源输出电压恒定，输出电流由它和负载共同决定理想电流源输出电流恒定，两端电压由它和负载共同决定。L电感元件只具有储存磁能的电特性IS理

5、想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性单一、精确，可定量分析和计算。C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。四、电路模型(circuitmodel)1.定义：按一定方式，相互连接着的理想元件所组成的电路。2.理想电路：（1）电路器件或电路尺寸本身<<λ（电磁波），此时可以忽略电磁过程连接分布的特性。（2）电路中的元件为集中参数元件。所谓集总，每一种集总元件只表示一种基本现象，可以用数学方向精确定义。（3）理想元件是通过端子与外用理想

6、导线连接。实体电路负载电源开关连接导线SRL+U–IUS+_R0电路模型电源负载中间环节用抽象的理想电路元件及其组合，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。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注意3、利用电路模型研究问题的特点（1）电路模型是用来探讨存在于具有不同特性的、各种真实电路中共同规律的工具。（2）电路模型主要针对由理想电路元件构成的集总参数电路，集总参数电路

7、中的元件上所发生的电磁过程都集中在元件内部进行，任何时刻从元件两端流入和流出的电流恒等、且元件端电压值确定。因此电磁现象可以用数学方式来精确地分析和计算。（3）电路分析基本理论中运用电路模型，其主要任务就是在寻求实际电路共有的一般规律、探讨各种实际电路共同遵守的基本规律时带来方便。4、电路中的主要物理量电压、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1－2电流和电压的参考方向一、电流(current)电流：带电粒子有规则的定向运动带电质点的定向运动i电流强度：单位

8、时间内通过导体横截面的电荷量单位：A（安培）、kA、mA、A1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6A方向：规定正电荷的运动方向为电流的实际方向电流的种类ooo直流电流正弦交流电流矩形波iiittt元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:ABii>0ii<0AB电流的参考方向：(referencedirection)任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向复杂电路或电路中的电