电工电子技术教学课件作者秦雯第1章课件.ppt

1.1 电路与电路模型 1.2 电路的主要物理量 1.3 基本电路元件 1.4 电路的三种状态 1.5 独立电源与受控电源 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念及计算 1.1.1 电路的组成 第1章 电路的基本概念与基本定律 1.理想电流源 理想电流源有两个基本特性： 1）理想电流源向外输出的电流为恒定值或为给定的时间函数，而与端电压无关。 2）它的电压由电流源和与之相连的外电路共同决定。 图1-20 理想直流电流源模型及外特性 1.5.2电流源 第1章 电路的基本概念与基本定律 实际上理想电流源也是不存在的。可以用理想电流源与内阻并联组合作为实际电流源的电路模型。 I=IS-U/RS 图1-21 实际直流电流源模型及外特性 2.实际电流源 第1章 电路的基本概念与基本定律 电压源与电流源都是从实际电源中抽象出来的模型。对外电路来说，这两种模型输出的电压和电流是相等的，是互相等效的。当然，它们的等效必须满足一定的条件。 电压源与电流源它们之间的等效变换条件是内阻RS相等，且 IS=US/RS 图1-22 两种电源模型的等效变换 1.5.3电压源与电流源的等效变换 第1章 电路的基本概念与基本定律 1）变换时，两个电路模型中US和IS的参考方向：IS的参考方向是由US的负极指向正的极性端。 2）两种电源模型间的互相变换是他们对外部等效，在电源内部是不等效的。 3）理想电压源和理想电流源它们之间不能进行等效变换。 4）两种电源模型的等效变换，不仅仅局限于内阻RS，可推广至任意电阻R。即一个理想电压源与一个电阻串联的电路组合，都可以变换为一个理想电流源与该电阻并联的电路组合，反之亦然。即 IS=US/R 或 US=ISR 等效变换时应注意以下几点： 第1章 电路的基本概念与基本定律 受控电源特点是电源不能独立存在，其电压或电流受电路中另一处的电压或电流控制，并随之而变。受控电源用菱形方框表示。根据控制量和受控量不同，受控电源有四种类型：电压控制电压源（简称VCVS）、电压控制电流源（简称VCCS）、电流控制电压源（简称CCVS）、电流控制电流源量纲（简称CCCS）。 a)VCVS b) VCCS c)CCVS d) CCCS 图1-25 受控电源 1.5.4受控电源 * * 第1章 电路的基本概念与基本定律 第1章 电路的基本概念与基本定律 第1章 电路的基本概念与基本定律 电路是电流的通路。它是为了满足某种需要，将一些电气设备或元器件按照一定的方式连接而成的。 电路一般由三个部分组成：电源、负载和中间环节。 电源是供应电能的设备，是将非电能转换成电能的装置。 负载是取用电能的设备，它将电能转换为非电能。 连接电源和负载的部分是中间环节，包括导线、开关等一些装置和设备。其作用是传递和控制电能，以构成完整的电流通路。 1.1 电路与电路模型 第1章 电路的基本概念与基本定律 电路可分为电力电路和信号电路两大类。 实现能量转换、传输和分配的电路称为电力电路。电力系统就是典型的例子。 以传递和处理信号为目的的电路称为信号电路。常见的例子如收音机、电视机。 1.1.2电路的功能和分类 第1章 电路的基本概念与基本定律 为了分析电路的普遍规律，通常是将实际元器件理想化（或称模型化）。即在一定条件下，只考虑其主要的电磁性质，忽略它的次要因素，把它看做理想电路元器件。 图1-2 理想元件的电路符号 1.1.3 电路模型 第1章 电路的基本概念与基本定律 1.2.1电流 电流是由电荷有规律的定向运动形成的。电流是矢量。习惯上规定电流的方向是正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向。 电流的数值（大小）等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量，用符号i 表示。 数值和方向随着时间进行周期性变化的电流，称为交流电流，用英文小写字母i表示。 数值和方向不随时间变化的电流，称为直流电流，用英文大写字母I表示。 电流的单位是安[培]，符号为A。 1A=103mA=106μA 定义式为 1.2电路的主要物理量 第1章 电路的基本概念与基本定律 参考方向是人为地任意选定的一个方向。 可任意选定一个方向作为电流的参考方向，在电路中用箭头表示。 电流的实际方向与参考方向一致，则电流为正值；实际方向与参考方向相反，电流为负值，如图1-4所示。 图1-4 电流的参考方向与实际方向 2.电流的参考方向