考试点专业课：南京航空航天大学电路理论基础笔记.pdf

考试点考研网 笔记 第一章 电路模型和电路定律 §1－1 电路和电路模型 1．实际电路 实际电路—— 由电器设备组成（如电动机、变压器、晶体管、电容等等），为完成某种预期的目的 而设计、连接和安装形成电流通路。 图1 是最简单的一种实际照明电路。它由三部分组成： 1）提供电能的能源（图中为干电池），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（图中为灯泡），简称负载，负载把电能转换为其他形式的能量。 3 ）连接导线，导线提供电流通路，电路中产生的电压和电流称为响应。 任何实际电路都不可缺少这三个组成部分。 图1 手电筒电路 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）。 实际电路的外貌结构、具体功能以及设计方法各不相同，但遵循同一理论基础，即电路理论。 2 ．电路模型 电路模型——足以反映实际电路中电工设备和器件（实际部件）的电磁性能的理想电路元件或它们 的组合。 理想电路元件——抽掉了实际部件的外形、尺寸等差异性，反映其电磁性能共性的电路模型的最小 单元。 发生在实际电路器件中的电磁现象按性质可分为： 1）消耗电能；2 ）供给电能；3 ）储存电场能量；4 ）储存磁场能量 假定这些现象可以分别研究。将每一种性质的电磁现象用一理想电路元件来表征，有如下几种基本 的理想电路元件： 1）电阻——反映消耗电能转换成其他形式能量的过程（如电阻器、灯泡、电炉等）。 2 ）电容——反映产生电场，储存电场能量的特征。 1-1 1 1 考试点考研网 3 ）电感——反映产生磁场，储存磁场能量的特征。 4 ）电源元件——表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件 需要注意的是： 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。 如在直流情况下，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。如果模型取得太复杂就会造成分析的困难；如果取得 太简单，又不足以反映所需求解的真实情况。 1-2 2 2 考试点考研网 §1－2 电流和电压的参考方向 1．基本物理量 电路理论中涉及的物理量主要有电流I 、电压U 、电荷Q 、磁通Φ、电功率P 和电磁能量W 。在电 路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。 2 ．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。 3 -3 -6 单位：kA 、A 、mA 、μA 。 1kA=10 A 1mA=10 A 1μA=10 A 电流的实际方向——规定正电荷的运动方向为电流的实际方向。 电流的参考方向——假定正电荷的运动方向为电流的参考方向。 电流参考方向的表示： 1）用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 2 ）用双下标表示：如 iAB , 电流的参考方向由A 指向B 。 参考方向和实际方向的关系： i ＞0 i＜0 需要指出的是： 3 ）电流的参考方向可以任意指定； 4 ）指定参考