电路分析基础课件(电路模型和电路定律).ppt

电路分析基础 公元前6世纪 希腊 哲学家 泰勒斯 琥珀 东汉 王充 《论衡》 提到类似现象 1600 吉尔伯特 英国 医生 物理学家 “琥珀之力” ELELTRON -〉ELECTRIC 1733 法 杜菲 不同带电体的互吸互斥现象 1749 美 富兰克林 “正电”“负电” “天电” 1785-1789 法 库仑 定性-〉定量 1745-1827（1800）意大利 伏特 电池 持续电流 1777-1851（1820）丹麦 奥斯特 电流的磁效应 1820 法 安培 电流计 “测电第一人” “电学中的牛顿” 1826 德 欧姆 欧姆定律 1829 美 亨利 电磁铁 1吨 继电器 1831 英 法拉第 磁生电 “场”的概念 “谁知道婴儿长大能干些什么？” 发电机 1838 美 莫尔斯 电报 1845 德 基尔霍夫 定律 1847-1931 爱迪生 2000项发明 拥有1093项专利 1853 汤姆逊 电缆传输理论…. 20世纪30年代电路理论已形成一门独立的学科 当电压的参考方向指定后，指定电流从标以电压参考方向的“+”极性端流入，并从标“—”端流出，即电流的参考方向与电压的参考方向一致，也称电流和电压为关联参考方向。反之为非关联参考方向。 注： 关联是对同一个电路元件（部分）的电压和电流方向。 1.3 电功率和能量 1、概念： 电功率 dw=udq i=dq/dt dq=idt dw =uidt 在电压电流关联参考方向下，电功率 p 可写成p(t)=u(t)i(t) 1.4 电路元件 集总元件假定： 在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流，两个端子之间的电压为单值量。 1.5 电阻元件 电阻是一种将电能不可逆地转化为其它形式能量（如热能、机械能、光能等）的元件。 1．掌握电流、电压的参考方向的基本概念。 2．理解电功率 P＞0 或 P＜0的意义。 3．掌握电阻等电路元件的伏安关系（VAR、VCR）。 4．独立源和受控源的区别。 5．电路的有载、开路与短路三种工作状态。 6．掌握基尔霍夫电流定律和电压定律。 1.6 电压源和电流源 1、理想电压源： 电源两端电压为uS，其值与流过它的电流 i 无关。 (2) 特点： (a) 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关； (b) 通过它的电流是任意的，由外电路决定。 直流：uS为常数 交流： uS是确定的时间函数，如 uS=Umsin?t (1)电路符号 uS + _ i (3). 伏安特性 US (a) 若uS = US ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电流轴的直线，反映电压与 电源中的电流无关。 (b) 若uS为变化的电源，大小方向随时间变化，即交流电源。 电压为零的电压源，伏安曲线与 i 轴重合,相当于短路元件。 uS + _ i u + _ u i O (4). 理想电压源的开路与短路 uS + _ i u + _ R (a) 开路：R??，i=0，u=uS。 (b) 短路：R=0，i ?? ，与理想电源特性矛盾，因此理想电压源不允许短路 * 实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。 US + _ i u + _ r Us u i O u=US–ri 实际电压源 (5). 功率： 或 p吸=uSi p发= –uSi ( i, uS关联 ) 电场力做功 ， 吸收功率。 ? 电流（正电荷 ）由低电位向高电位移动　　　　 　　外力克服电场力作功发出功率　　　　　　　　　　　　　　　　　 ? p发＝ uS i 　 (i , us非关联） 物理意义： uS + _ i u + _ uS + _ i u + _ 2、理想电流源： 电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压 u 无关。 (2). 特点： (a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关； (b) 电源两端电压是任意的，由外电路决定。 直流：iS为常数 交流： iS是确定的时间函数，如 iS=Imsin?t (1).电路符号 iS + _ u (3). 伏安特性 IS (a) 若iS= IS ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电压轴的直线，反映电流与 端电压无关。 (b) 若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 这样? 电流为零的电流源，伏安曲线与 u 轴重合,相当于开路元件? u i O iS i u + _ (4).