計(jì)算機(jī)模電5版電路基礎(chǔ)

1、2012l 電路和電路模型電路和電路模型1 1）實(shí)際電路）實(shí)際電路功能功能a a 能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；b b 信息的傳遞、控制與處理。信息的傳遞、控制與處理。由實(shí)際電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的由實(shí)際電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連接構(gòu)成的電流的通路。連接構(gòu)成的電流的通路。10BASE-T wall plate導(dǎo)線導(dǎo)線電池電池開關(guān)開關(guān)燈泡燈泡2012l 電路和電路模型電路和電路模型u實(shí)際電路器件實(shí)際電路器件2012 反映實(shí)際電路部件的主要電磁反映實(shí)際電路部件的主要電磁 性質(zhì)的理想電路元件及其組合。性質(zhì)的理想電路元件及其組合。2 2） 電路模型電路模型sRLRsU10BA

2、SE-T wall plate導(dǎo)線導(dǎo)線電池電池開關(guān)開關(guān)燈泡燈泡電路圖電路圖u理想電路元件理想電路元件有某種確定的電磁性能的理想元有某種確定的電磁性能的理想元件件, ,簡(jiǎn)稱電路元件。簡(jiǎn)稱電路元件。u電路模型電路模型 ( (理想電路）理想電路）( (電路又稱網(wǎng)絡(luò)電路又稱網(wǎng)絡(luò)) )l 電路和電路模型電路和電路模型2012l 電路元件電路元件是電路中最基本的組成單元。是電路中最基本的組成單元。電路元件電路元件l5種基本的理想電路元件：種基本的理想電路元件：電阻元件：電阻元件：表示消耗電能的元件表示消耗電能的元件電感元件：電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件電容元件

3、：電容元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件電壓源和電流源：電壓源和電流源：表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。注意： 如果表征元件端子特性的數(shù)學(xué)關(guān)系式是線性關(guān)如果表征元件端子特性的數(shù)學(xué)關(guān)系式是線性關(guān)系，該元件稱為系，該元件稱為線性元件線性元件，否則稱為，否則稱為非線性元件非線性元件。u5種基本理想電路元件有三個(gè)特征：種基本理想電路元件有三個(gè)特征： （a a）只有兩個(gè)端子；）只有兩個(gè)端子； （b b）可以用電壓或電流按數(shù)學(xué)方式描述；）可以用電壓或電流按數(shù)學(xué)方式描述； （c c）不能被分解為其他元件。）不能被分解為其他元件。

4、2012l 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向 電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量是的物理量是電流、電壓和功率電流、電壓和功率。1 1）電流的參考方向）電流的參考方向l概念：概念：電流電流帶電粒子有規(guī)則的帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)定向運(yùn)動(dòng)l特點(diǎn)：特點(diǎn)：l單位單位: : 規(guī)定規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯恼姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向?qū)嶋H方向 實(shí)際方向?qū)嶋H方向與與參考方向參考方向1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6AA（安培）、（

5、安培）、kA、mA、 A大小大小方向方向2012u實(shí)際方向?qū)嶋H方向元件元件( (導(dǎo)線導(dǎo)線) )中電流流動(dòng)的中電流流動(dòng)的實(shí)際方向?qū)嶋H方向只有兩種可能只有兩種可能: : 實(shí)際方向?qū)嶋H方向AB實(shí)際方向?qū)嶋H方向AB 對(duì)于復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，對(duì)于復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷。電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷。l 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向2012u參考方向參考方向 大小大小方向方向( (正負(fù)）正負(fù)）電流電流( (代數(shù)量代數(shù)量) )任意假定一個(gè)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向任意假定一個(gè)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向即為電流的參考方向。即為電流的參考方向。i 0i 0參

6、考方向參考方向U+參考方向參考方向U+ 0 吸收正功率吸收正功率 ( (實(shí)際吸收實(shí)際吸收) )P0 發(fā)出正功率發(fā)出正功率 ( (實(shí)際發(fā)出實(shí)際發(fā)出) )P0 發(fā)出負(fù)功率發(fā)出負(fù)功率 ( (實(shí)際吸收實(shí)際吸收) )n u, i 取非關(guān)聯(lián)參考方向取非關(guān)聯(lián)參考方向v 電路模型和電路定律總結(jié)電路模型和電路定律總結(jié)2012電阻元件在任何時(shí)刻總是消耗功率的。電阻元件在任何時(shí)刻總是消耗功率的。p u i (R i) i i2 R - - u2/ R 0 吸收吸收n 電阻的功率電阻的功率Rui- -+ +Rui+ +- -關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)n 電壓源的功率電壓源的功率電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流參考方向非

7、關(guān)聯(lián)；+_iu+_Su iuPS 發(fā)出功率，起電源作用發(fā)出功率，起電源作用+_iu+_Su電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)；電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)； iuPS 吸收功率，充當(dāng)負(fù)載吸收功率，充當(dāng)負(fù)載v 電路模型和電路定律總結(jié)電路模型和電路定律總結(jié)2012u功率功率u+_Si電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；發(fā)出功率，起電源作用發(fā)出功率，起電源作用SuiP 電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；u+_Si吸收功率，充當(dāng)負(fù)載吸收功率，充當(dāng)負(fù)載SuiP n 電流源的功率電流源的功率v 電路模型和電路定律總結(jié)電路模型和電路定律總結(jié)2012l基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 (KCL

8、) 在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對(duì)任意在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對(duì)任意結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)流出（或流出（或流入）該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。流入）該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。 m1b0)t( i 出出入入ii oru基爾霍夫定律基爾霍夫定律 標(biāo)定結(jié)點(diǎn)各支路電流及參考方向標(biāo)定結(jié)點(diǎn)各支路電流及參考方向 * KCL可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)的可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)的任一閉合面。任一閉合面。v 電路模型和電路定律總結(jié)電路模型和電路定律總結(jié)2012l基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 (KVL) m1b0)t(u 升升降降uu or標(biāo)定各元件電壓參考方向標(biāo)定各元件電壓參考方向 選定回路繞行方向，順時(shí)針或逆時(shí)針選定回路繞行方向，順時(shí)針或逆時(shí)針. . 在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任一回路，所有支在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。路電壓的代數(shù)和恒等于零。* KVL也適用于電路中任一假想的回路。也適用于電路中任一假想的回路。v 電路模型和電路定律總結(jié)電路模型和電路定律總結(jié)2012lKCL、KVL小結(jié)小結(jié) KCL是對(duì)支路電流的線性約束，是對(duì)支路電流的線性約束，KVL是對(duì)回是對(duì)回路電壓的線性約束。路電壓的線性約束。 KCL、KVL與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。與組成支路的元件性質(zhì)及