电路分析基础电路变量.ppt

§1-3 基尔霍夫定律 1.几个电路名词 1.几个电路名词 2.基尔霍夫电流定律(KCL) KCL 也适用于广义节点（封闭面） 3.基尔霍夫电压定律(KVL) 3.基尔霍夫电压定律(KVL) 注意 总结 北京邮电大学电子工程学院 退出 开始 §1-2 电路变量 描述电路性能的物理量有电流、电压、电荷、磁通（或磁链）及电功率和电能量。本节主要介绍电路分析中最常用的电流、电压和功率三个物理量。 X 电流及其参考方向 电压及其参考极性 关联参考方向 功率 内容提要 X 两种带电粒子：质子（正电荷）、电子（负电荷） 电量：带电粒子所带电荷的多少。 符号：q或Q 1.1定义：单位时间内通过导体横截面的电量称为 电流（current）。 1.电流(current)及其参考方向 单位：库仑（C-Coulomb） X 单位：安培（A-Ampere），mA，?A 方向：正电荷流动的方向。 表示：箭头，双下标 。 1.电流(current)及其参考方向 X 根据计算结果确定电流的真实方向 1.2 电流的参考方向(reference direction) 任意选定的方向（正方向）。 返回 1.电流(current)及其参考方向 X 直流(Direct Current-DC)：电流的大小和方向都不随时间变化。可以用“I”表示。 交流(Alternating Current-AC)：电流的大小和方向都随时间作周期性变化。 单位正电荷在电场中由a点移动到b点时所获得或失去的能量。也称为电位差。 2.1 定义： 方向：高电位点指向低电位点的方向。 表示：箭头，正、负号，双下标 。 2.电压(voltage)及其参考极性 X 单位：伏特（V-Vlot），mV，?V，kV w是能量的符号，单位为焦耳（J-Joule） 2.2 电压的参考方向（参考极性） 任意选定的方向（正方向）。 根据计算结果确定电压的真实方向 2.电压(voltage)及其参考极性 X 直流电压（U），交流电压u。 （箝位） 在电路分析中经常箝位 （零电位） X 返回 例题1 则 关联参考方向 非关联参考方向 3.关联参考方向 电流参考方向与电压参考“＋”极到“－”极的方向一致。 定义： 返回 X 4.功率(power) 在关联参考方向下： 若支路为非关联，则 单位时间内电荷获得或失去的能量。 定义： X 单位：瓦特（W-Watt）， kW， mW，?W 单位的对应：i(A),u(V) ? p(W) X 4.功率(power) 根据计算结果判断是吸收能量还是供出能量 判断下图所示支路是吸收功率还是提供功率。 (a) ，吸收功率。 (b) , 提供功率。 (c) ，吸收功率，电源处于充电状态。 X 例题2 解： 返回 X 例题3 北京邮电大学电子工程学院 退出 开始 基尔霍夫电流定律 （KCL－Kirchhoff’s Current Law） 基尔霍夫电压定律 （KVL－Kirchhoff’s Voltage Law ） 电路名词 内容提要 X 节点(node)：支路的连接点。 支路电压和支路电流:流经元件的电流和元件两端的电压。 支路(branch)：联接于电路中的每一个二端元件。 回路(loop)：电路中的任一闭合路径。 网孔(mesh)：内部不含有支路的回路。 X 复合支路 电荷守恒?KCL 能量（功率）守恒?KVL 返回 X 定律内容： KCL 也适用于广义节点（封闭面）。 说明 在集总参数电路中，任一瞬间，流入（或流出）电路中任一节点的电流代数和恒等于零。 若规定流出为正，则流入就为负。KCL又可表示为： 返回 X 说明： 对于C节点： 对于D节点： 式(1)+式(2)得： 返回 在集总参数电路中，任一瞬间，流入（或流出）电路的任一闭合面的电流代数和恒等于零。 X 定律内容： 在集总参数电路中，任一瞬间沿任一回路各支路电压的代数和等于零。 电压参考方向与回路绕行方向一致为正，反之为负。 X KVL应用于闭合节点序列 X X KCL和KVL是电路的拓扑约束。 运用KCL、KVL时需要和两套符号打交道：一是方程中各项前的正、负号（对KCL来说，正、负号取决于电流参考方向是流出节点还是流入节点；对KVL来说，正、负号取决于电压参考方向与指定的回路绕行方向是一致还是相反）。二是电流或电压本身数值的正、负号，由具体电路给出 。 KVL反映了电路在回路中的电压约束关系。 KCL反映了电路在节点上的电流约束关系。 KCL与KVL两者是拓扑约束关系