2019 第1章电路分析基础知识ppt课件.ppt

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1、第1章电路分析基础知识1.1电路的组成及电路分析的概念1.2电路的基本元件1.3简单电路的分析方法1.4基尔霍夫定律1.5正弦交流电小结1.1电路的组成及电路分析的概念1.1.1电路的组成和作用电路的形式是多种多样的，但从电路的本质来说，其组成都有电源、负载、中间环节三个最基本的部分。例如，图1-1所示的手电简电路中，电池把化学能转换成电能供给灯泡，灯泡却把电能转换成光能作照明之用。电路的种类繁多，但从电路的功能来说，其作用有两个方面：其一是实现电能的传输和转换；其二是进行信号的传递与处理。电路的作用不同，对其提

2、出的技术要求也不同，前者较多地侧重于传输效率的提高，后者多侧重于信号在传递过程中的保真、运算的速度和抗干扰等。下一页1.1电路的组成及电路分析的概念1.1.2理想元件和电路模型用于构成电路的电工、电子元器件或设备统称为实际电路元件，简称实际元件。用来表征上述物理性质的理想电路元件(以后理想两字常略去)分别称为恒压源Vs、恒流源Is,、电阻元件R、电容元件C、电感元件L。图1-2是它们的电路模型图形符号。它们为电路结构的基本模型，由这些基本模型构成电路的整体模型。例如，手电简电路的电路模型如图1-3所示。下一页上一

3、页1.1电路的组成及电路分析的概念1.1.3电流、电压的参考方向电路中电流的方向是指正电荷定向移动的方向;电路中两点之间电压的方向是高电位指向低电位的方向(即电位降落的方向);电动势的方向在电源内部是由低电位指向高电位的方向(即电位升高的方向)。图1-4所示电路中分别标出了电流、电压、电动势的方向。电流、电压的参考方向是人为任意设定的，图1-5电路中箭头所示方向就是电流和电压的参考方向。下一页上一页1.1电路的组成及电路分析的概念1.1.3电流、电压的参考方向按参考方向求解得出的电流和电压值有两种可能：得正值，说

4、明设定的参考方向与实际方向一致;若为负值，则表明参考方向与实际方向相反。参考方向也称正方向，除了用箭标标示外，还可以用双下标标示。当一个元件或一段电路上的电流、电压参考方向一致时，则称它们为关联的参考方向，如图1-6(a)所示。这时电阻R两端电压为U=IR若采用非关联参考方向，如图1-6(b)所示，则电阻R两端的电压为U=-IR下一页上一页1.1电路的组成及电路分析的概念1.1.4电功率的正负P=UI(1)当电流、电压取关联的参考方向时P=UI(2)当电流、电压取非关联参考方向时P=-UI在此规定下，将电流I和电

5、压U数值的正负号如实代入公式，如果计算结果为P>0时，表示元件吸收功率，该元件为负载；反之，P<0时，表示元件发出功率，该元件为电源。下一页上一页1.1电路的组成及电路分析的概念1.1.5电路的状态电路在不同的工作条件下，将分别处于通路、开路和短路状态。1.通路在图1-10(a)中，当电源与负载接通时，电路称为通路。下一页上一页1.1电路的组成及电路分析的概念1.1.5电路的状态2.开路在图1-10(b)中，开关打开，电源与负载没有接通，电路称为开路。由于电路未构成闭合电路，电路中电流为零，电源产生的功率和输出的

6、功率都为零。处于开路状态下的电源两端的电压称为开路电压，用U0表示，其值等于电源的电动势E(或Us)，即U0=E=Us下一页上一页1.1电路的组成及电路分析的概念1.1.5电路的状态3.短路在图1-10(c)中，由于某种原因，电源两端被直接连在一起，造成电源短路，称电路处于短路状态。电源的电动势全部降在内阻上，形成短路电流Is，即而电源产生的功率将全部消耗在内阻中，即电源短路是一种严重事故。下一页上一页1.1电路的组成及电路分析的概念1.1.6电路中的电位在电力工程中规定大地为零电位的参考点，在电子电路中，通常以

7、与机壳连接的输入、输出的公共导线为参考点，称之为“地”，在电路图中用符号“⊥”表示。图1-11(a)所示电路选择了P点为参考点，这时各点的电位是图1-11(b)就是图1-11(a)的习惯画法，图中正的电位值表示该端接正电源，即电源的正极接该端，负极接“地”，反之为负电源。图1-12为电子电路的习惯画法。上一页返回1.2电路的基本元件1.2.1独立电源元件1.恒压源和恒流源恒压源和恒流源都是理想的电源元件，它们的外特性U=f(I)和图形符号分别如图1-15(a)、(b)和图1-16(a)、(b)所示。恒压源能提供一

8、个恒定值的电压Us。恒流源能提供一个恒定值的电流Is。下一页1.2电路的基本元件1.2.1独立电源元件2.实际电源的模型在对电路进行分析时，使用的实际电源通常可以用两种不同的模型来表示，这两种模型分别称为电源的电压源模型(简称电压源)和电流源模型(简称电流源)，它们用理想电源元件和理想电阻元件的组合来表征实际电源的特性。图1-17(a)、(b)和图1-18(a)、(b)分