第一次课1-1--1-5.ppt

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。 能量和功率计算的必要性： 电路在工作状况下伴随有电能与其他形式能量的相互交换，另外，电气设备、电路部件本身都有功率的限制，在使用时要注意其电流值或电压值是否超过额定值，过载会使设备或部件损坏，或是不能正常工作。 1、概念： 电功率 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) p 0 表明元件吸收电能，p 0 表明元件释放电能。 在电压电流非关联参考方向下，p(t)=u(t)i(t) p 0 表明元件释放电能，p 0 表明元件吸收电能 电能量 § 1.4 电路元件 集总参数元件假定： 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。端子数目可分为二端、三端、四端元件等。 § 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。 § 1.6 电压源和电流源 电源的分类 * 课程性质: 专业技术基础课 专业对象: 电气、信息、工程类专业 课程特点： 内容丰富 技术更新快 紧密联系实际 应用广泛 电路理论的发展和现状 第一阶段（19世纪30年代以前）：它是电磁学的一个分支。 1729年英国人S.格雷发现了导体和绝缘体 1749年美国科学家富兰克林提出了正电和负电的概念 1785-1789年法国人库仑发现库仑定律 1800年意大利物理学家伏特发明了伏打电池 1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应 1825年法国科学家安培提出了安培环路定律 1826年德国人欧姆提出了欧姆定律 第二阶段（19世纪30年代~20世纪30年代）：很多电路的概念和基本理论形成。 1831（英国法拉第电磁感应定律）、1834（俄国楞次定律）、1838（美国莫尔斯电文）、1845（德国基尔霍夫定律）、1853（英国汤姆逊振荡)、1864（英国麦克斯韦方程组）、1866（德国西门子电动机）、1876（美国贝尔电话）、1879（美国爱迪生灯泡）、1880（英国J.霍普金森定律）、1893（施泰因梅茨相量法、阿尔甘矢量图）、1894（意大利马可尼与俄国的波波夫无线电）、1911（英国亥维赛阻抗概念）、1918（福台克对称分量法）1920（瓦格纳滤波电路）1924（福斯特电抗定律）1925（英国贝尔德发明电视）1932（瑞典奈奎斯判据）1945（美国伯德图） 第三阶段（20世纪40年代~50年代）：通信技术和控制技术急剧发展，电路理论逐步完善。经典电路理论形成。 第四阶段（20世纪60年代以后）：半导体材料、计算机技术、激光技术等的发展，近代电路理论形成。 1、基本概念： 电路：是电流的通路，是为了某种需要由某些电工设备或 元件（电气器件）按一定的方式组合起来的通路。 电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。 电源(source)：提供能量或信号. 负载(load)：将电能转化为其它形式的能量，或对 信号进行处理. 导线(line)、开关（switch)等：将电源与负载接成通路. 第一章 电路元件和电路定律 (circuit elements) (circuit laws) § 1.1 电路和电路模型 2、作用： 1. 实现电能的传输、分配与转换 （一般在强电中） 2. 实现信号的传递与处理（弱电中） 3、电路模型的建立： 电路理论研究电路中发生的电磁现象，并用电压、电流、电荷、磁通等物理量来描述其中的过程。主要是计算电路中个部件、器件的端子电流和电压。 激励和响应：激励是对电源而言的，电压和电流是在电源的作用下产生的，因此电源又称为激励源；响应是对负载而言的，由激励作用而在电路中产生的电压和电流称为响应。有时，根据激励和响应之间的因果关系，把激励称为输入，响应称为输出。 R + Ro E - 手电筒的电路模型 灯 泡 开关 电 池 导线 S 为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。 § 1.2 电流和电压的参考方向 物理中对电量规定的方向。 物理量 单 位 实 际 方 向 电流 I A 、 mA 、 μ A 正电荷运动的方向 电动势 E V 、 kV 、 mV 、 μ V 电位升高的方向 (低电位