第一章-电路基本概念和定律.pptVIP

张 砦（zhai）;　;电路理论基础（第二版）;课程特点：理论严谨、内容丰富、系统性强 内容多、概念多、习题多（方法很重要！） 课程地位：基础课程、承前启后 课程重点：基本理论（概念和定理）、分析电路的基本方法 课程安排：72学时 课程难度：10～15％不通过（往年参考数据）;要 求; 经典电路理论形成于二十世纪初至60’s。经典的时域分析于30’s初已初步建立，并随着电力、通讯、控制三大系统的要求发展到频域分析与电路综合。 六、七十年代至今发展了现代电路理论。它随着电子革命和计算机革命而飞跃发展，特点是：频域与时域相结合，并产生了拓扑、状态、逻辑、开关电容、数字滤波器、有源网络综合、故障诊断等新的领域。 作为首门电技术基础课，为学习电专业的专业基础课打下基础；也是电气电子工程师的必备知识；学习本课程还将有助于其他能力的培养（如严格的科学作风、抽象的思维能力、实验研究能力、总结归纳能力等）。;第一章 电路基本概念和定律 第二章 电阻电路分析 第三章 电路定理 第四章 正弦稳态分析 第五章 具有耦合电感的电路 第六章 非线性电路 第七章 非正弦周期电流电路的稳态分析 第八章 线性动态电路的时域分析 第十章 二端口网络 第十一章 磁路和有铁心的交流电路;第一章 电路基本概念和定律;第一节 电路和电路模型 1. 实际电路是由若干电气器件(Electric devices)按照一定的方式相互联系而成的整体。 2. 实际电路的功能：（电能与其他形式能量的转换） （1）实现电能（力）的传输与分配； （2）实现电信号的传输和处理。;3. 为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。通过对电路模型的分析来代替对实际电路的分析。这种理想的电路模型在本课程称为“电路”。;4. 电路模型是由理想电路元件(Electric Element）相互连接而成，是对实际电路的抽象。 如：电能－电阻；磁能－电感；电场能－电容。 5. 电路元件是电路中某一物理现象集中在一个元件中发生的集总参数(Lumped Paramerters)元件。 （实际电路的各向尺寸较之电路工作时电磁波的波长可以忽略不计时，可将电路视为集中在空间的一个点，频率越高越不容易满足条件。λ＝v/f） 6. 电路分类：线性（非线性）、时变（时不变）、集中参数（分布参数）、静态（动态） 7. 课程任务：根据电路模型来探讨电路的基本定律、定理及基本的分析方法。;第二节 电流和电压的参考方向;2. 电压(Voltage)：电场力移动单位正电荷所作的功 。 （1）电压的实际方向：高电位指向低电位的方向。 （2）电压的参考方向：分析电路前人为指定的方向。 （3）设定了电压参考方向，借助于电压的代数表达式，才能说明电压的实际方向。 （4）表示方法：箭头表示法；＋－号表示法；双下标表示uAB。;注：对于实际方向不断改变的情况，只要用一个参考方向并借助于表达式即可说明任意瞬间的实际方向。 3. 关联方向：对某一段电路或某一个元件来说，若其电压的参考方向与电流的参考方向一致，即电流从标以电压“+”极性的一端流入，从标以“－”极性的一端流出，则这种参考方向称为关联参考方向。;;电功率(Electric-Power)：电场力做功的速率,也称瞬时功率。;电能量(Electric-Energe)：电功率的积分就是电能量。在关联参考方向下，电路元件在t0到t的时间内吸收的能量为：;1. 一般定义：载流导体或半导体会因发热而消耗电能，可将其抽象为电阻元件。;电路元件的第一类约束关系：VCR （1）线性时不变电阻：R2R1； （2）线性时变电阻： u=R (t)i； （3）开路，f(u,i)=i=0； （4）短路, f(u,i)=u=0 。;;3. 线性电阻的性质;例题: 求图示电路中的u 、R、i;;(2)设电流的参考方向由a流向b，对(a)中元件，电压与电流为关联参考方向，(b)中元件，电压与电流为非关联参考方向：;;2. 电容的特性：;（2）电容的功率与能量关系 ; |uc|增加时, wc(t2)wc(t1),C实际吸收电能,且全部转变为电场能(充电) ①uc0且duc／dt0时，有|uc|↑，且i0、q0、|q|↑（正向充电） ②uc0且duc／dt0 时，有|uc|↑，且i0、q0、|q|↑（反向充电） |uc|减少时,wc(t2)wc(t1),C实际释放电场能,且全部转变为电能(放电) ①uc0且duc／dt0 时，有|uc|↓，且i0、q0、|q|↓（正向放电） ②uc0且duc／dt0 时，有|u