第1讲 电压电流约束关系ppt课件.ppt

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1、电路分析基础主讲人：孙兆荣航空自动化学院航空电气系第一讲第一章集总参数电路中电压、电流的约束关系基本概念和基本变量；集总参数电路基本定律----基尔霍夫定律；定义四种常用的电路元件：电阻元件、电压源、电流源和受控源；电压和电流必须满足的两类约束支路分析重点：(1)电路元件；(2)电流、电压的参考方向与关联；(3)电路基本定律：KCL、KVL、VCR；2021/8/1421.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.牢固掌握电阻元件、电压源和电流源的特性及其端钮的电压电流关系。4.明确和掌握受控源的性质。5.熟练掌握支路分析法和

2、串联电阻分压计算、并联电导分流计算。6.会计算电路中各点的电位。本章要求2021/8/143本次课教学要求1、了解本课程的教学进度与安排；2、理解集总电路模型；3、掌握电路的基本变量；4、熟练掌握基尔霍夫定律。重点1、集总电路模型；2、电路中电流、电压、功率的参考方向；3、基尔霍夫定律。2021/8/144§1-1电路及集总电路模型电路的种类电路集总参数电路分布参数电路线性电路非线性电路时变非时变集总参数电路：电路的几何尺寸远小于最高工作频率的波长。一、电路：电工设备构成的整体，它为电流的流通提供路径。电阻电路动态电路2021/8/145例1我国电力用电

3、的频率是50Hz，则该频率对应的波长可见，对以此为工作频率的实验室设备来说，其尺寸远小于这一波长，因此它能满足集中化条件。而对于数量级为103km的远距离输电线来说，则不满足集中化条件，不能按集中参数电路处理。例2对无线电接收机的天线来说，如果所接收到信号频率为400MHz，则对应的波长为因此，即使天线的长度只有0.1m，也不能把天线视为集中参数元件。2021/8/146(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.电路的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线2021/8/1472.电路的组成电源:提供电

4、能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线2021/8/148信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息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。2021/8/149最简单的电路必须有：电源：供给能量；负载：消耗能量开关：控制能量；导线：传输能量实际电路元件不是理想的：电池：端电压不恒定；导线：有电阻、磁场；灯泡：有磁场；开关：有接触电阻。手电筒电路2021/8/1410二、实际电路：电阻器电容器线圈电池运算放大器晶体

5、管2021/8/1411三、电路模型(circuitmodel)1.理想电路元件:根据实际电路元件所具备的电磁性质所假想的具有某种单一电磁性质的元件，其u，i关系可用简单的数学式子严格表示。电阻元件：表示消耗电能的元件电感元件：表示各种电感线圈产生磁场，储存能量的作用电容元件：表示各种电容器产生电场，储存能量的作用电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件2021/8/14122.电路模型*电路模型是由理想电路元件构成的。2021/8/1413常用电路符号P4表1-1要求：熟记基本符号2021/8/1414§1-2电路分析常用基本变量电路分析目的

6、：得出给定电路的电性能。描述电性能的变量：电流、电压、功率。电路分析任务：求解变量。方向：1）实际正方向：规定为正电荷运动的方向。2）参考正方向：任意假定的方向。为什么？带电质点的定向运动定义：一、电流：2021/8/14152021/8/1416实际电路中有些电流是交变的，无法标出实际方向。标出参考方向，再加上与之配合的表达式，才能表示出电流的大小和实际方向。ii0tT/2T当电流实际方向与参考方向相同当电流实际方向与参考方向相反2021/8/1417问题在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，如何解决？(1)在解题前任选某一个方向为参考方向（或称

7、正方向）；(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；注意：必须指定电流参考方向，这样电流的正或负值才有意义。2021/8/1418二、电压：方向：1）实际正方向：规定为从高电位指向低电位。2）参考正方向：任意假定的方向。电场力把单位正电荷从一点移向另一点所做的功。定义：注意：必须指定电压参考方向，这样电压的正值或负值才有意义。2021/8/1419参考方向的表示方法电流：uab双下标电压：iab双下标箭标abRi正负极性

8、+–abu2021/8/1420三、电压与电流关联参考方向：电流参考方向是从电压