第1单元 集总参数电路中电压电流的约束关系.pptVIP

第一章 电路模型和电路定律 第一章 集总参数中电压、电流的约束关系 1-1 电路及集总电路模型 1-2 电路变量 电流、电压及功率 1-3 基尔霍夫定律 1-4 电阻元件 1-5 电压源 1-6 电流源 1-7 受控源 1-8 分压公式和分流公式 1-9 两类约束 KCL、KVL方程的独立性 1-10 支路分析 1-1 电路及集总电路模型 一. 工程实际电路 组成：电源、信号源 中间环节 负载 作用：能量传输和能量转换；信号处理 激励：电源和信号源 响应： 电路中产生的电流和电压 二. 电路模型 电路模型：用理想元件的组合取代实际电 路元器件和设备所得理想电路。 理想元件：具有严格数学定义用来模拟某一电磁现象的元件。 常用理想元件：电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源。 三. 电路分类 一. 电流 一. 电流 i （直流电流可记为I） i--安培（A），q--库仑（C），t--秒（S） 电流方向：正电荷移动的方向。 电流参考方向：人为假定的电流正方向。 三.功率 p--瓦特（W），w--焦耳（J），t--秒（S） 电荷失去的能量（即电路所吸收的能量）为 该时刻该电路吸收电能的速率（电功率）为 1.3.1 基尔霍夫电流定律 一. 几个术语 支路：一个二端元件称为一条支路。 节点：支路的联接点。 回路：由支路构成的闭合路径。 二. 基尔霍夫电流定律（KCL） KCL：集总电路中，任何时刻，对任一节点，联接到该节点的所有支路的电流代数和为零。 KCL推广至闭合面：集总电路中，任何时刻，联接到任一闭合面的所有支路的电流代数和为零。 三. 基尔霍夫电压定律 KVL：集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和为零。 1-4 电阻元件 1-5 电压源 定义：端电压与电流无关且保持为某一给定函数的二端元件。 电压源的两种工作状态： 1-6 电流源 定义：端电流与电压无关且保持为某一给定函数的二端元件。 电流源的两种工作状态： 例1：已知 iS =3A， us =5V，R＝5?， 求Pus、Pis、PR。 例2：已知 iS =2A， us =5V，R＝10?， 求Pus、Pis、PR。 1-8 分压公式和分流公式 电阻的串联 电阻的并联 串、并联电路分析 电阻、电压源单回路电路的计算 电阻、电流源单节偶电路的计算 两点间电压的计算 例1：已知 R1 =100?， R2 =R3＝50?， 求U1、U2。 方法2：电路中a、b两点间的电压Uab等于从a至b任一路径上所有支路电压的代数和。若支路电压参考方向与路径方向一致，则取正号；否则取负号。 1.6 例题 电压控制电压源（VCVS）： 特性方程 ?－转移电压比 电流控制电压源（CCVS）： 特性方程 r－转移电阻 电压控制电流源（VCCS）： 特性方程 g－转移电导 电流控制电流源（CCCS）： 特性方程 ? －转移电流比 受控源是有源元件，在电路中它可能放出电能，也可能吸收电能。 求受控源的功率 例： 解： （吸收） 电阻串、并联电路 一. 电阻的串联 总电阻： 分压公式： 解： 二. 电阻的并联 总电导和电阻： 若是两电阻并联，有 ， 分流公式： 由一个电源和若干电阻组成，从电源端看进去，电阻是串、并联结构。 求解步骤：求总电阻；求总电流或电压；用分流、分压公式求各元件电流和电压。 三.电阻的串并联 例： 电路如图，求等效电阻 Rab 和 Rcd。 解： // // 例：已知 求I、I1、U2 , 8 6 5 Ω = + = R R R a 解： // // 例：已知 求 I。 解： 得 1.5.2 单回路及单节偶电路分析一.单回路电路 解： 例： 求 U。 已知 二、单节偶电路 方法1：任取电路中某点为零电位点，则其余各点与该点的电压称为各点的电位。电路中任两点的电压等于这两点的电位之差。 电路如图，求 Uab 。 例： 解： 1.5.3 电路中两点间电压的计算 电路如图，求 PIs1 。 例： 解： （产生） * * 例1.电力系统 发电机 升压 变压器 降压 变压器 电动机、 电炉等 输电线 例2.扩音机系统 话筒 放大电路 扬声器 实际电路抽象成电路模型的例子： 灯泡 或 时变电路