一章 电路模型和电路定律ppt课件.pptVIP

电路基础 本门课程性质：专业必修课 考核方法：考查 电路课程的基本结构 一个假设（集总假设） 两类约束（元件约束和拓扑约束） 基本方法（叠加、分解、变换域和系统分析） 叠加方法的理论基础是叠加定理（第4章） 分解方法的理论基础是置换定理、戴维南定理、诺顿定理和互易定理（第4章） 变换域方法包含相量分析法（第8章） 一般分析（第3章） 第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系 基本概念和基本变量； 集总参数电路基本定律----基尔霍夫定律； 定义四种常用的电路元件： 电阻元件、电压源、电流源和受控源； 电压和电流必须满足的两类约束； §1-1 电路及集总电路模型 一、电路： 二、实际电路： 定义：电气器件和设备连接而成的电路。 构成实际电路的电器件 电源 电阻器 电容器 电感线圈 变压器 晶体管和集成电路 电路组成部分 负载：用电的设备。 根据这种因果关系，称为激励与响应 有时也称为输入与输出。 电路理论—研究的方法、研究的内容、研究的对象。 集总参数电路： 分类： 实际电路几何尺寸(d )与其工作信号波长(λ)的关系 (1)集总参数电路：满足dλ条件的电路。 (2)分布参数电路：不满足dλ条件的电路。 说明： 本课程只讨论集总参数电路（简称为电路） 二、关于电路理论 是一门研究网络分析与综合或设计的基础工程学科，与近代系统理论关系密切。 研究的方法：通过建立一种电路模型来分析电路中发生的电磁现象，并用电流、电压、电荷和磁通等物理量描述其中的过程。 研究的内容：本教材主要研究电路的基本定律、定理和各种计算方法，以便求解电路中的某些物理量。 一般不涉及器件内部发生的物理过程。 研究的对象：是电路模型而不是实际电路。 电路理论涉及的物理量主要有： 电流、电压、电荷、磁通、磁链、电功率、电能量等； 时变量用小写字母表示： i(t) 、u(t) 、q(t) 、f (t) 、y (t) 、p(t) 、w(t) 恒定量用大写字母表示： I 、U 、Q 、F 、Y 、P 、W 三、电路模型 集总参数元件：（模型元件） 电路模型 ①实际器件不只表现出一种电路性质 例如：一个线圈 理想电路元件是具有某种确定电磁性质的假想元件，是一种理想化模型并具有精确的数学定义，即电压—电流方程。 在电路模型中，各理想电路元件均由“理想导线”连接起来。 根据端子的数目，理想电路元件分为： 两端、三端和四端元件等。 电路模型是实际电路的理想化的模型。 实际电路与电路模型的关系 最简单的实际电路和它的理想化模型 §1-2 电路分析常用基本变量 电路分析目的：得出给定电路的电性能。 描述电性能的变量：电流、电压、功率。 电路分析任务：求解变量。 二、电压： 三、电压与电流关联参考方向： 四、功率： 定义： §1-3 基尔霍夫定律（Kirchhoff’s Law) 基尔霍夫定律： 任何集总参数电路都适用的基本定律 KCL：描述电路中各电流的约束关系; KVL：描述电路中各电压的约束关系； 一、电路名词定义： 1.支路： 流过同一电流的分支。 2.节点： 两条以上支路的连接点。 3.回路： 由支路构成的闭合路径。 4.网孔： 将电路画在平面上内部不 含有支路的回路，称为网孔。 二、基尔霍夫电流定律(KCL) 1. KCL 对于任一集中参数电路，在任一时刻，流出（或流入） 任一节点的电流代数和等于零。 记为： KCL方程：以支路电流为变量在电路各节点处列写的方程式。 节点A: 2. KCL推广： 对于任一集中参数电路，在任一时刻，流出任一节点的电流和等于流入该节点的电流和。即： 三、基尔霍夫电压定律( KVL) 1. KVL 对于任一集总参数电路，在任一时刻，对任一回路，按一定绕行方向，其电压降的代数和等于零。 记为： KVL方程： 以支路电压在电路各回路列写的电路方程式。 回路1: 2. 推广： 对于任一集中参数电路，在任一时刻，沿任一回路绕行方向，回路电压降的代数和等于回路电压源电压升的代数和。 例1： 图示电路，电阻R有无电流？求电压u1和u2 。 §1-4 电阻元件 一、定义： 常用的各种二端电阻器件 二、电阻的分类： 从元件参数是否随时间变换的意义可分为： 三、线性时不变电阻： 线性电阻的开路和短路——特殊情况 (b)短路的电压电流关系曲线 § 1-5 电压源 电源：电路中提供能量的器件或装置。 常用的干电池和可充电电池 实验室使用的直流稳压电源 一、电压源定义： 能独立向外电路提供恒定电压的二端元件。 P27例1-7 电路如图所示：已知