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电路课件第01章要点
例 三式相加得: KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面。 下 页 上 页 1 3 2 表明 返 回 KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映; KCL是对结点处支路电流加的约束,与支路上接的是什么元件无关,与电路是线性还是非线性无关; KCL方程是按电流参考方向列写的,与电流实际方向无关。 下 页 上 页 明确 返 回 3.基尔霍夫电压定律 (KVL) U3 U1 U2 U4 下 页 上 页 标定各元件电压参考方向 选定回路绕行方向,顺时针或逆时针. I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ 在集总参数电路中,任一时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零。 返 回 –U1–US1+U2+U3+U4+US4= 0 U2+U3+U4+US4=U1+US1 或: –R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4 下 页 上 页 U3 U1 U2 U4 I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ KVL也适用于电路中任一假想的回路。 注意 返 回 例 KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律; KVL是对回路中的支路电压加的约束,与回路各支路上接的是什么元件无关,与电路是线性还是非线性无关; KVL方程是按电压参考方向列写,与电压实际方向无关。 下 页 上 页 明确 a Us b _ _ - + + + U2 U1 返 回 4. KCL、KVL小结: KCL是对支路电流的线性约束,KVL是对回路电压的线性约束。 KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。 KCL表明在每一节点上电荷是守恒的;KVL是能量守恒的具体体现(电压与路径无关)。 KCL、KVL只适用于集总参数的电路。 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 例1 求电流 i 解 例2 解 求电压 u 返 回 @this page 下 页 上 页 + + - - 4V 5V i =? 3? + + - - 4V 5V 1A + - u =? 3? 例3 求电流 i 例4 求电压 u 解 解 要求 能熟练求解含源支路的电压和电流。 返 回 解 I1 下 页 上 页 -10V 10V + + - - 1A I =? 10? 例5 求电流 I 例6 求电压 U 解 4V + - 10A U =? 2? + - 3A I 返 回 解 下 页 上 页 10V + + - - 3I2 U=? I =0 5? 5? - + 2I2 I2 5? + - 例7 求开路电压 U 返 回 解 选择参数可以得到电压和功率放大。 + + - - ?I1 U=? R2 I1 R1 US 上 页 例8 求输出电压 U 返 回 i1=i2 ? UA =UB ? 下 页 上 页 思考 I = 0 1. ? A B + _ 1? 3V + _ 2V 2. i1 1? 1? 1? 1? 1? i2 返 回 电能的产生、输送、分配。发电机、变压器和电力线。集成电路数百万到数千万个器件。 * 用理想电路元件或他们的组合模拟实际电路器件-建模。 * 磁通链:磁通链就是磁通量乘以线圈的匝数。磁通链代表了单位导体截面通过磁通量的多少,就是磁通的强度。 用符号表示Ψ 单位为韦(伯)Wb * 安培是法国科学家:1825年提出安培定律。 * 一个电路应该作为集总参数电路,还是作为分布参数电路,或者说,要不要考虑参数的分布性,取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电磁过程的电压、电流的波长之间的关系。若用 l表示电路本身的最大线性尺寸,用λ表示电压或电流的波长,则当不等式 λl 成立,电路便可视为集总参数电路,否则便需作为分布参数电路处理。电力系统中,远距离的高压电力传输线即是典型的分布参数电路 ,因50Hz的电流 、电压其波长虽为 6000 千米,但线路长度达几百甚至几千千米,已可与波长相比。通信系统中发射天线等的实际尺寸虽不太长,但发射信号频率高、波长短 ,也应作分布参数电路处理。 * 对电流形成阻力的元件。灯泡,电阻。 * 德国人欧姆。德国工程师西门子。 * 电源有干电池,畜电池,发电机,信号源。在电路分析计算时,把他们抽象成电压源或电流源。 * 德国物理学家。 * * 下 页 上 页 例 i i z 集总参数电路 + - 两线传输线的等效电路 当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足: 返 回 下 页 上 页 i i z + + - - 分布参数电路 当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足: 返 回 1.5 电阻元件 2.线性时不变电阻元件 电路符号 R 电阻元件 对电流呈现阻力的元件。其特性可用u~i平面上的一条曲线来描述: i u 任何时刻端电压与电流成正比的电阻元
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