工程电路分析第三章2012.pdf

第三章 电压和电流定律 第三章 电压和电流定律 本章要点 理解术语：节点、路径、回路和支路 掌握基尔霍夫电流定律掌握基尔霍夫电流定律 （（KCL)KCL) 掌握基尔霍夫电压定律 （KVL) 学会分析简单的串并联电路学会分析简单的串并联电路 简化串并联电源电路 简化串并联电阻电路 对分压和分流的理解 2012年2 月21 日 天津大学电子信息工程学院 1 第三章 电压和电流定律 3.1 集总参数假设 • 集总参数假设 在一定条件下对实际器件加以理想化，即假定电场现 象、磁场现象可以分别研究，这就是用所谓的“集总”（lumped）元 件来构成模型件来构成模型。。每一种集总元件都只表示一种基本现象每一种集总元件都只表示一种基本现象，，且可用数学且可用数学 方法精确定义。 • 集总假设的条件 由于电场与磁场间的相互作用将产生电磁波，一部分 能量将通过辐射损失掉能量将通过辐射损失掉，，只有在辐射能量可以忽略不计的情况下才能只有在辐射能量可以忽略不计的情况下才能 采用集总的概念。这就要求元件的尺寸远小于正常工作频率所对应的 波长。 • 集总参数元件 (lumped-parameter component): 当实际电路的尺寸(d) 远小于其使用时的最高工作频率所对应的波长(λ)时, 对于各电路元件, 可以不考虑电磁量的空间分布, 这样的电路元件称为集总参数元件. • 集总参数电路 (lumped-parameter circuit): 由集总参数元件组成的 电路, 称为实际电路的集总参数电路模型或简称为集总参数电路. 2012年2 月21 日 天津大学电子信息工程学院 2 第三章 电压和电流定律 例1 我国电力用电的频率是50Hz, 则该频率对应的波长为 λλ cc // ff (3(3 ××10108 // 50)m50)m 6000km6000km 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 一波长一波长, 因此它能满足集总参数电路条件因此它能满足集总参数电路条件. 而对于数量级为1000km的远距离输电线来说, 则不满足集总 参数条件参数条件, 不能按集总参数电路处理不能按集总参数电路处理. 例例22 对无线电接收机的天线来说对无线电接收机的天线来说，，如果所接收到信号频率为如果所接收到信号频率为 1800MHz，则对应的波长为 8 6 λλ cc // ff [3[3 ××1010 /(1800/(1800 ××1010 ))]m]m 00.167m167m 因此, 即使天线的长度只有0.05m, 也不能把天线视为集总参数 元件元件. 2012年2 月21 日 天津大学电子信息工程学院 3 第三章 电压和电流定律 节点节点：：两个或两个以上元件的连接点称为节点两个或两个以上元件的连接点称为节点。。 路径：如果不存在经过次数多于一次的节点，则所经过的这组元件和节点 构成了路径构成了路径。。如果起点和终点为同一个节点如果起点和终点为同一个节点，，称为闭合路径称为闭合路径，，即即回路回路。。 支路：网络中的单个路径，只包含一个元件及元件各端的节点。 两个元件之两个元件之 节点扩展成零节点扩展成零 间的节点