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电路理论总结
第一章
一、重点:
1、电流和电压的参考方向
2、电功率的定义:吸收、释放功率的计算
3、电路元件:电阻、电感、电容
4、基尔霍夫定律
5、电源元件
二、电流和电压的参考方向:
1、电流(Current)
直流: I
①符号
②计算公式
交流:i
i(t) ? dq(t) / dt
③定义:单位时间内通过导线横截面的电荷(电流是矢量)
④单位:安培 A 1A=1C/1s
1kA=1×103A
1A=1×10-3mA=1×10-6?A=1×10-9nA
⑤参考方向
a、说明:电流的参考方向是人为假定的电流方向,与实际
电流方向无关, 当实际电流方向与参考方向一致时电流取正 ,相反地,当实际电流方向与参考方向不一致时电流取负。
参考方向(i )ABb、表示方法:在导线上标示箭头或用下标表示
参考方向(i )
AB
————A B A B
————
————实际方向
————
i 0 i 0
2、电压(Voltage)
①符号:U
②计算公式:
U=dW/dq
③定义:两点间的电位(需确定零电位点?)差,即将单位正电
荷从一点移动到另一点所做的功的大小。
④单位:伏特 V 1V=1J/1C
1kV=1×103V
1V=1×10-3mV=1×10-6?V=1×10-9Nv
⑤参考方向(极性)
a、说明:电压的实际方向是指向电位降低的方向 ,电压的参考方向是人为假定的,与实际方向无关。若参
考方向与实际方向一致则电压取正,反之取负。
b、表示方法: 用正极性(+)表示高电位,用负极性(﹣)
表示低电位,则人为标定后,从正极指向负极的方向即为电压的参考方向
或用下标表示(U )。
AB
c、例如:
i实际方向–++
i
实际方向
–
+
+
+ i –
+ 实际方向
U 0
U 0
3、关联与非关联参考方向
①说明:一个元件的电流或电压的参考方向可以独立的任意的人为指定。无论是关联还是非关联参考方向,对实际
方向都无影响。
② 关联参考方向:电流和电压的参考方向一致,即电流从
所标的正极流出。
非关联参考方向:电流和电压的参考方向不一致。
Ri+
R
i
+
U
-
关联参考方向
R
R
i
-
U
+
非关联参考方向
U
U=iR
U=
U=﹣iR
三、电功率
1、符号:p
2、计算公式:
p ?
dw ? ui dt
3、定义:单位时间内电场力所做的功。
4、单位:瓦特(W)
5、 关联参考方向下:吸收功率p=ui
0:吸收正功率(实际吸收)
0:吸收负功率(实际释放) 非关联参考方向下:释放功率p=ui
0:释放正功率(实际释放)
0:释放负功率(实际吸收) 6、相关习题:1-1,1-2,1-3,1-5,1-7,1-8
四、电路元件
1、电阻元件
电阻(R)
①符号: G=1/R
电导(G)
②计算公式:R=U/I
电阻:欧姆(Ω)
③单位:
电导:西门子(S)
④伏安特性曲线:
UU
U
U
i
i
i
U=IR, I=GU,P=UI=I2R=U2/R=U2G U=∞,I=0 U=0,I=∞
(开路) (短路)
⑤ 关联参考方向下:u=iR,p=ui
电阻元件在任
何情况下都是
非关联参考方向下:u=-iR,p=-ui
2、电容元件
①符号:C
消耗功率的
②计算公式:C=Q/U
③单位:法拉(F)
④能量公式: 1 1
1 q2
w ? qu ? cu2 ?
2 C
3、电感元件
①符号:L
②计算公式:L=? /I
③单位:亨利(H)
2 C 2 C
④能量公式:
w ? i? ? Li2
1 1
1 1
? 1 ? 2
五、基尔霍夫定律
2 2 2 L
1、几个基本概念
支路(b):组成电路的每一个二端元件;
结点(n):3条或大于等于3条支路的连接点; 回路(l):由支路构成的闭合路径。
b
R1R2
R1
R2
I1
R5
I2
c
R3
I5
I4
I3
R4
E3
d
E6
f
R6
I6
2、基尔霍夫电流定律( KCL):对任一结点,所有流出结点的支
路电流的代数和为零。(指定电流的参考方向)
3、基尔霍夫电压定律( KVL):对任一回路,所有支路电压代数和为零。(指定回路的绕行方向,电压的参考方向取关联参考方向)
总流出=总流入4、例如:对于结点a:I1 = I3+
总流出
=
总流入
I对于回路abda:
I
1
5、相关习题:1-13,1-14,1-17
六、电源元件:
1、独立电压源
①符号:
R1-I5R5
-E3
+I3 3=0
R
R
+E Us Us
+
a – b a b a b
②理想模型(恒压源)
电压与电流无关,电流的大小由外电路决定。
u (t)si
u (t)
s
i
I
1
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