電壓電流約束關(guān)系課件

集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系

——電路分析的基本知識(shí)1

§1-1

電路及集總電路模型電路的種類

電路集總參數(shù)電路

分布參數(shù)電路線性電路非線性電路時(shí)變非時(shí)變集總參數(shù)電路：電路的幾何尺寸遠(yuǎn)小于最高工作頻率的波長。

如：市電網(wǎng)的頻率為50Ｈz，則2電路的組成

最簡單的電路必須有：

電源：供給能量；負(fù)載：消耗能量開關(guān)：控制能量；導(dǎo)線：傳輸能量

實(shí)際電路元件不是理想的：

電池：端電壓不恒定；導(dǎo)線：有電阻、磁場；燈泡：有磁場；開關(guān)：有接觸電阻。手電筒電路3電路模型電路元件模型：實(shí)際元件理想化在一定條件下得出；表征了實(shí)際元件的主要特性和物理現(xiàn)象是一種近似關(guān)系。電路模型：理想化的電路元件所構(gòu)成電路理論：以電路模型為基礎(chǔ)（Ｒ、Ｌ、Ｃ等）實(shí)際電路電路模型電路分析

指導(dǎo)

電路分析：建立在電路模型的基礎(chǔ)之上4常用電路符號(hào)P4

表1-1教學(xué)要求：熟記基本符號(hào)5§1-2

電路變量及參考方向電流及其參考方向電流：單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。方向：正電荷流向。為什么要用參考方向？

在復(fù)雜電路中，特別是交流電路，電流的方向是隨時(shí)變化的，電流的真實(shí)方向事先是很難確定的。需要假定一個(gè)參考方向，作為計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)。解決的方法：電流只有兩個(gè)方向，可用正負(fù)號(hào)解決。i＞０電流方向與參考方向一致；i

＜０電流方向與參考方向相反。注意：分析計(jì)算電路必須先設(shè)參考方向，參考方向一經(jīng)設(shè)定就不可隨意改動(dòng)。在未標(biāo)出參考方向的情況下，電流的正負(fù)是毫無意義的。6電壓及其參考方向如：AB+_R電壓（降）：電路中a、b兩點(diǎn)間的電壓是單位正電荷由a點(diǎn)轉(zhuǎn)移到b點(diǎn)所失去的能量。7

關(guān)聯(lián)參考方向EI+U_RE+U_R+_關(guān)聯(lián)方向非關(guān)聯(lián)方向非關(guān)聯(lián)方向關(guān)聯(lián)方向？8功率在關(guān)聯(lián)參考方向下：功率:電荷傳輸過程中電路吸收能量的速率。消耗功率發(fā)出功率對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)而言，功率總是平衡的，即

消耗功率＝發(fā)出功率9功率（續(xù)）在非關(guān)聯(lián)參考方向下：P10

例1-1例1-2消耗功率發(fā)出功率計(jì)算舉例10倍率字母介紹P11

表1-2要求：熟記關(guān)于功率參考方向的補(bǔ)充說明：P9

了解即可11詞頭換算率詞頭換算率詞頭換算率幺_(y_)10-24毫_(m_)10-3吉_(G_)109仄_(z_)10-21厘_(c_)10-2太_(T_)1012阿_(a_)10-18分_(d_)10-1拍_(P_)1015飛_(f_)10-15十_(da)101艾_(E_)1018皮_(p_)10-12百_(h_)102澤_(Z_)1021納_(n_)10-9千_(k_)103堯_(Y_)1024微_(μ)10-6兆_(M)106————表1-2國際單位制詞頭及換算關(guān)系

12§1-3

基爾霍夫定律

幾個(gè)電路名詞：P121.支路;2.節(jié)點(diǎn);3.回路;4.網(wǎng)孔

KCL：對(duì)節(jié)點(diǎn)①

對(duì)節(jié)點(diǎn)②

13注意：KCL是支路電流的線性約束；KCL只適用于集總參數(shù)電路，而不管電路元件是線性與非線性、時(shí)變與非時(shí)變等。即與元件性質(zhì)無關(guān)。KCL是“電流連續(xù)性原理”的反映，在任一節(jié)點(diǎn)上，電荷不會(huì)積累。推廣到“廣義節(jié)點(diǎn)”的KCL：廣義節(jié)點(diǎn)14舉例1A5A2AI=?5A10A6A3AI=？15

KVL:注意：先設(shè)回路方向，沿回路方向電壓降為正，電壓升為負(fù)

基爾霍夫電壓定律回路Ⅰ：回路Ⅱ：16注意：KVL是支路電壓的線性約束；KVL只適用于集總參數(shù)電路，而不管電路元件是線性與非線性、時(shí)變與非時(shí)變等。即與元件性質(zhì)無關(guān)。推廣到“假想回路”的KVL：例：如圖所示電路中，求A、B間的電壓？17

在圖示電路中，U1=____V；U2=____V；U3=____V；＋2V－－5V＋＋10V－＋U2

－＋2V－＋U3－＋4V－＋U1－舉例-5-4018例：圖示電路中I1

=-0.1mA，則I2

為____mA，I0為

____mA，電壓U為_____mV。例：圖示電路中電流I1

為___A，

I2

為____A。舉例I010I2I2I110I15Ω

10Ω＋

U－10A6A3Ω4Ω2ΩI1I20.98.141.5I1=10I1+I2,∴I2=-9I