电路与模拟电子技术原理胡世昌电子课件第1章节1元件.ppt

电路与模拟电子技术原理 第一章 电路与定律 第1章 电路与定律 1.1 引言 1.2 电路变量 1.3 电阻和欧姆定律 1.4 电源 1.5 基尔霍夫定律 1.6 线性电路与叠加原理 1.7 替代定理 1.8 电路学习方法 1.1 引言 1.1.1 电路及其组成 1.1.2 计量单位制 1.1.1 电路及其组成 电路的基本功能可以分为两类： 电能的产生、传输、分配和转换， 电信号的产生、传输、存储和变换。 提供电能或信号的器件、装置称为电源； 使用电能或电信号，并将电能转换成其他形式能量的设备称为负载。 电路的几种表达方式 电路模型 电路模型 电路图是用实际元件的数学模型（即理想化电路元件）建立的 通过使用理想化电路元件，可以对其进行精确的数学分析，并对实际中存在的种类繁多的实际元件进行统一分析。 电路理论分析的研究对象是电路模型 1.1.2 计量单位制 国际单位制建立在7种基本单位之上 米 千克 秒 安培 开尔文 摩尔 坎德拉 通过十进制与7个基本单位相联系 第1章 电路与定律 1.1 引言 1.2 电路变量 1.3 电阻和欧姆定律 1.4 电源 1.5 基尔霍夫定律 1.6 线性电路与叠加原理 1.7 替代定理 1.8 电路学习方法 1.2 电路变量 电路分析的对象是3个基本物理量 电流 电压 功率 1.2.1 电荷与电流 电荷量的国际单位是库仑（C）。 恒定电荷量用大写字母Q表示。 瞬间电荷量用q(t)表示，也常常简记为q。 电荷既不能创造，也不能消失，这种特性叫做电荷守恒性。 电荷的移动形成电流。 1.2.2 电流强度 大小和方向均不随时间变化的电流称为直流电流，用大写字母I表示。 大小或方向随时间变化的电流则称为时变电流，用i(t)表示，简写为i。 电流强度的单位是安培(A) 1.2.3 电流方向 规定正电荷的运动方向为电流方向，带负电的自由电子的运动方向与电流方向相反。 电流参考方向是任意指定的 如果根据这个参考方向进行计算的结果是正值，就说明实际电流方向与参考方向相同； 如果结果是负值，就说明实际电流方向与参考方向相反。 电流参考方向例题 【例1-1】电流强度为1A的电流由A向B通过电路元件，实际方向如图1-5（a）和图1-5（b）中虚线箭头所示，电流参考方向如图中实线所示，求I1和I2的值。 【解】I1＝－1A I2＝1A 1.2.4 电压 1．电势能 等量的电荷在相同的电场中的相同点具有相同的电势能，或者说电势能只与电荷量和电场的特性这两个因素有关。 为了计量电势能的大小，必须设定一个电势能为零的位置，物理学上认为距离电场无限远处的电势能为零。 电势能是一个相对的量。 1.2.4 电压（续） 2．电势 电势能与电荷量的比值称为电势 由于电势能只与电荷在电场中的位置以及电荷量有关，所以可以用电势的分布来表征电场的特性。 1.2.4 电压（续）-电势 电势的大小只与电场本身的特性有关，电场中的相同点具有相同的电势。 分析时可设定电路中某一点的电势为零，相应地电荷在该点的电势能也为零，称之为零参考点，其他点的电势都是相对于零参考点而言的。 电位是一个相对的量，当我们说“A点电位”时就是指A点相对于零参考点的电位差 1.2.4 电压（续） 3．电压 由于电位（即电势）只与电荷在电场中的位置有关，因此任意两点之间的电位差是唯一的，即不论沿什么路径运动，电荷在两点间移动时发生的电势能的变化是相同的。 电场中A，B两点之间的电势差为A，B两点之间的电压，用符号uAB表示。于是有 uAB＝vA－vB 1.2.4 电压（续） 4．电压的方向 任意假定一个方向为电压的参考方向 关联参考方向：参考电流从元件参考电压的正极流向负极 1.2.4 电压（续） 5．电动势 在电源内部，外力对电荷做功，使电荷具有了电势能； 在外电路中，具有了电势能的电荷在电场力的作用下运动，形成电流，电荷失去电势能。 1.2.4 电压（续）-电动势 电动势在数值上等于外力将单位正电荷由电源负极移动到电源正极时所做的功。 电动势越大，表明外力移动单位正电荷做功越多，也就意味着将其他形式的能转化为电能的能力越强。 电动势由电源本身的性质决定，与外接电路无关，其大小等于电源的开路电压，即在没有接入电路时电源两极间的电压。 1.2.4 电压（续）-电动势 电动势的方向由电源负极指向正极，或者说是电位升高的方向。 为了分析方便，常常假定电流流过电源内部时没有能量损耗，并称这种电源为理想电源。 真实的电源在接入电路之后，由于电源内阻的存在，其两端电压会略微低于电源