1第一章电路模型和电路定律.pptVIP

电 路 总 学 时：117学时 实验学时：20学时 教学方式：讲授、讨论、自学 适用专业：电气工程及自动化类专业 考核方式：平时成绩、实验成绩及考试成绩结合 预修课程：高等数学,大学物理等 授课教师：李剑 联系电话email:lijian.h@163.com 第一章 电路模型和电路定律 §1-1 电路与电路模型 电路：理想电路元件构成的电路模型或抽象电路。 (理想)电路元件：是一种理想化的模型, 可分为二端、三端、四端元件等。本课程中主要有电阻元件,电感元件,电容元件和电源元件等。 一、 电流 1、电流的大小： 就是电流强度，是单位时间内通过导体横截面的电荷量。 二、电压、电位及电动势  三.关联参考方向与非关联参考方向 在一段电路或一个元件上,电压的参考方向和电流的参考方向可以独立地加以任意指定。如图: §1-3 电功率和能量 1.电能： 定义： 若直流则 W=P( t - t0) 国际单位：焦（耳）、J “度” 1KWh=3.6×106 J 2.（电）功率 定义：能量转换的速率 若直流则 P=UI 国际单位：瓦（特）、W 功率守衡： 吸收的总功率与发出的总功率相等，即 功率的代数和为零（消耗取正，发出取负），即 §1- 4 电路元件 电路元件通过端子与外部相连；元件特性通过与端子有关的物理量描述。 集总（参数）元件：流入元件的电流一定等于流出另一端子的电流；两端子之间的电压为单值量 集总电路：集总元件构成的电路。 元件的分类：二端、三端、四端元件；无源、有源元件；线性、非线性元件；时变、时不变元件等。 §1- 5 电阻元件 1.（电路）定义 （线性）电阻 ：R同时表示元件名称与参数。 2.伏安特性 R= u（V）/ i（A） 伏安特性为一条通过原点的直线（线性）。 3.欧姆定律 电压、电流关联： u =Ri 电压、电流非关联：u = -Ri 由此看出，当电阻两端电压一定时，R越大，电流越小：电阻在电路中起限流作用。 5.功率与能量 1)功率： 电阻电压和电流的实际方向总是一致的，所以电阻总是吸收功率，即电阻为耗能元件。 2)电能： §1-6 电压源和电流源 我们这里所讲的电压源和电流源是对理想电压源和理想电流源的简称，在实际中是不存在的。 电压源与电流源的比较 2.已知如图。求U1、U2。 答案：U1=10V，U2=13V。 §1-7 受控电源 二、受控源的概念 受控源元件是四端元件 三、受控电源类型 有关受控源的几点说明： 受控源是为模拟电子器件的物理过程而提出的一种理想化的电路元件； 受控源的输出受制于其它支路的某个电量； 受控源为四端元件，由控制支路和输出支路构成； 受控源在电路计算时有特殊之处须注意。 例题： 求电源的功率。 §1-8 基尔霍夫定律 一.电路的两类约束 1.元件特性约束(VCR)。 2.元件相互作用的影响,称为拓扑约束。 ―基尔霍夫定律所研究解决的问题。 基尔霍夫两定律和欧姆定律(VCR)合称为电路的三大基本定律。 二.基尔霍夫电流定律KCL 1.定律内容 “在集总电路中,任何时刻,对任一结点,所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。” “代数和”：若电流流出取+，则流入为 - —均指参考方向。即 2.另陈述1： 任何时刻，流出任一结点的电流等于流入该结点的电流。即 电子电路的一种习惯画法 电子电路中的习惯画法：对于电源只是标出电源一个极的端钮及其数值，另一个极接“地”，这个“地”就是我们选定的参考点，“地”有时画出，有时并不画出。如下图： 作业： 1-1、2、3、4 、 5、8、9、12、14、17、20、22 u(t)与外电路有关 i(t)与外电路有关 特性二 is(t)恒定且与u(t)与 无关 us(t)恒定且与i(t) 无关 特性一 有源、二端 有源、二端 元件性质 符号 元件 特征 电压源 电流源 + - us i + - u is 只有当us=0时才可以短路 短路特点 只有当is=0时才可以开路 开路特点 伏安特性（直流） 元件 特征 电压源 电流源 u i US 0 u i IS 0 + - us u=us + - i=0 is u=0 + - i=is 独立电流源 独立电压源 别称 端口电流I=IS-UGS 可见GS越小越理想 端口电压U=US-IRS 可见RS越小越理想 实际模型电压电流关系 实际电源模型 元件 特征 电压源 电流源 R i IS us + - Rs u +