江西师范大学电路分析课件第1章 电路模型和基本规律.ppt

在电子技术领域内，信号、电路和系统是三个相互联系又有区别的基本成分。 电路是对信号进行加工、处理的具体结构单元.组成各种各样的电路的元件有电阻、电容和电感等，若再加上半导体元件，尤其是目前的集成电路，可以组成更为复杂的电路。 系统是信号通过的全部电路和设备的总和.因此，系统所涉及的问题是全面性的，电路所关心是为实现系统的特性，电路所应有的结构和参数，所以是局部性的问题。 电路理论近似地认为，热能消耗集中在电阻元件中，磁场能集中在电感元件中，电场能集中在电容元件中，联接元件的导线除了构成电流的通路外无任何其它能量的交换。 电路理论包括电路分析及电路综合 (3) KCL的重要性和普遍性还体现在该定律与电路中元件的性质无关，即不管电路中的元件是R、L、C、M、受控源、电源，也不管这些元件是线性、时变、… 本题的结果表明：当两个单独的电路只用一条导线相连接时，此导线中的电流必定为零。 5 6 4 1 2 3 I2 I3 I1 + + + + + + － － － － － U6 U5 U4 U3 U2 U1 求图示电路中各方框所代表的元件消耗或产生的功率。已知： U1=1V, U2= -3V, U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V I1=2A, I2=1A, I3= -1A 注 对一完整的电路，发出的功率＝消耗的功率 课外例题 解 1.4 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律 ( KCL )和基尔霍夫电压定律( KVL )。它反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律，是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。 1、有关术语 （1）支路： （2）节点： （3）回路：电路中任一闭合路经 （4）网孔：内部不含组成回路以外支路的回路 （5）网络：含元件较多的电路 2. 基尔霍夫电流定律 (KCL) 令流出为“+”，有： 例 任意时刻，对于集中参数电路中的任一节点, 流出或流入该节点电流的代数和等于零。 (1) KCL给支路电流加上了线性约束。换句话说， KCL给出的电路方程是以支路电流为变量的常系数线性齐次代数方程。 (2)KCL的实质是电流连续性原理在集中参数电路中的表现。所谓电流连续性：在任何一个无限小的时间间隔里，流入节点和流出节点的电流必然是相等的，或在节点上不可能有电荷的积累，即每个节点上电荷守恒。 明确 (4) KCL的也适用于广义节点，即适合于一个闭合面。右图所示电路，根据KCL设流入节点的电流为负，则： -i1-i2-i3=0 (5)应用KCL时必须和电流的两套符号打交道。 绪 言 电路理论是整个电气工程的重要理论基础之一，它使电气工程与数学和物理很好地结合在一起。 《电路分析》是一门既有理论性，又有实践性的课程. 信号是运载信息的工具(信号的任务和本质) 电信号的基本形式就是变化的电压和电流。 电信号都可表示为时间的函数(时域分析)，也可通过频域分析其频谱。 电路理论是根据电路模型探讨各种电路的一般分析计算方法和设计方法，它并不分析具体的电气设备，却都是各种设备中所发生的电磁过程的高度概括和综合。 电路分析：给定电路结构及有关参数，计算电路 各部分的电压及电流，研究电路的激励与响应之间 的关系，分析电路的特性等等。 电路综合：根据给定电路系统的输入（激励）与输出（响应）之间的规律（或技术指标）的基础上，研究如何设计电路的形式并计算电路元件的参数，从而确定电路的结构。 第1章 电路模型与基本规律 1. 电压、电流的参考方向 2. 基尔霍夫定律 重点： 1.1 电路模型和集中参数假设 为了进行电气特性的分析，须用一些能反映单一电磁性质的抽象化、理想化的电路元件,通过各种不同的连接方式组合而成 . 工程上实际电气装置品种繁多,千差万别。 实际元件 ? 电气器件 ? 电气装置 进行科学抽象的概括： 用数学模型表示电气器件外部功能。 模型元件 ? 电路元件 ? 电路模型 1. 实际电路 功能 a 能量的传输、分配与转换； b 信息的传递与处理。 由实际的电气设备和实际的电路器件按一定的规律连接构成的电流的通路。 反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。 2. 电路模型 理想元件 有某种确定电磁性能的理想电路元件 电路模型 几种基本的电