中南大学电路理论第三版第一单元课件.ppt

第1章 电路模型与电路定律 第1章 电路模型和电路定律 a. 实际电路——电流流通的路径 由某些器件为完成一定功能、按一定方式组合后的总称。 f. 电路模型——电路理论讨论的对象 §1-2 电路变量及其参考方向 例 图中方框代表电源或电阻, 若各电压、电流的参考方向如图所示，并已测得(或计算得知)：I1 =2A, I2 =1A, I3 = -1A, U1 =1V, U2 = -3V, U3 =8V, U4 = -4V, U5 =7V, U6 = -3V。试标出电流、电压实际方向并求各方框的功率。 §1-3 电路元件 1.3.1 电阻元件 A.欧姆定律(Ohm’s law) B.线性电阻元件功率 C.线性电阻元件的两种特殊情况： 1.3.2 电容元件 1.线性电容元件 Capacitors 2.电容上u~i关系——表示为微分关系 3.电容上u~i关系——表示为积分关系（关联方向） 4. 电容元件吸收的功率 5. 在(t0, t)内，电容元件吸收的电能 直流开路 1.线性电感元件 2.电感上u~i关系——表示为微分关系 3.电感上u~i关系——表示为积分关系 4.电感元件吸收的功率 5.在(t0, t)内，电感元件吸收的电能 §1-4 独立电源 1.4.1 理想电压源 (Ideal Voltage Source): 理想电压源有以下两个特点： 1.4.2 理想电流源 (Ideal Current Source) 理想电流源有以下两个特点： §1-5 受控源（非独立源） §1-6 基尔霍夫定律 1.6.1 基尔霍夫电流定律(KCL)(又称结点电流定律) 1.6.2 基尔霍夫电压定律(KVL)(又称回路电压定律) 例 如图已知 I6, I7 , I8 , 求 I9 。 §1-7 电路的图 由支路组成的闭合路径。 两结点间的一条通路。由支路构成 对平面电路，其内部不含任何支路的回路称网孔。 S＝2。 l=3 1 2 3 路径 回路 网孔 网孔是回路，但回路不一定是网孔。 + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 注意 1.6.1.基尔霍夫电流定律(KCL)(又称结点电流定律) 在集总电路中，任何时刻，对任一结点，其上联接的所有支路电流的代数和恒等于零。 KCL的应用： ①该定律说明电路中任一结点上各支路电流必须服从KCL约束，它仅与元件的联接方式有关，而与元件的性质无关。 ②应用KCL时,必须先标出结点上各支路电流的参考方向——KCL方程是根据参考方向列写的。 即 对任一结点有 由此,基尔霍夫电流定律又可表述为： 在任何时刻,流入结点的支路电流总和必定等于流 出该结点的支路电流总和。它表明电流的连续性和电荷守恒。 式∑i=0中, 实际包含两套正负号。 上式可化为 i3= i1+i2 a b i2 ? ? ? i1 i3 -i1-i2+i3= 0 对结点 a : 在∑i =0 中,一般规定流出结点的电流前取“+”号， 流入取“-”号. 例 三式相加得： 1 3 2 表明 ③ KCL可推广应用于电路中包围多个结点 的任一闭合面。（广义结点） KVL的应用： ① 该定律表明电路中沿任一回路的电压降必须满足KVL,它仅与元件的联接方式有关,而与元件的性质无关。 ② 应用KVL时,必须先标出回路中各支路电压的参考方向;还须指定一个回路绕行方向(顺、逆时针）。 在∑u =0 中,凡电压参考方向与绕向一致时, u前取“+”，反之，取“-”. 在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，其上所联接的所有支路电压的代数和恒等于零。 即 对任一回路有 uAB+uBC+uCD+uDE -uFE - uAF =0 上式可改写为： uAB+uBC +uCD +uDE = uFE + uAF . . . . . . 上述说明:电路中两点间的电压是确定的,与路径无关。 uAB uBC uCD uDE uFE uAF F A B E D C ? 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. ③ 绕行的路径必须构成闭合路线才能应用KVL, 但被研究的电路不一定是通路。此时可构成 广义回路。 例 a Us b _ _ - + + + U2 U