第1章电路模型和电路定律-PPT精品文档

发布于:2021-09-28 17:55:03

1、电路模型和电路定律 目 录 10、含有耦合电感的电路 2、电阻电路的等效变换 3、电阻电路的一般分析 4、电路定理 5、含有运算放大器的电阻电路 6、储能元件 7、一阶电路和二阶电路的时域分析 8、相量法 9、正弦稳态电路的分析 11、电路的频率响应 12、三相电路 13、非正弦周期电流电路和信号的频谱 14、线性动态电路的复频域分析 15、电路方程的矩阵形式 16、二端口网络 17、非线性电路 18、均匀传输线 附录A 磁路和铁心线圈 第1章 1.1 电路模型和电路定律 本章重点 1.5 电阻元件 电路和电路模型 电流和电压的参考方向 电功率和能量 电路元件 1.2 1.3 1.6 1.7 电压源和电流源 受控电源 1.4 1.8 基尔霍夫定律 首页 ? 重点: 1. 电压、电流的参考方向 2. 电阻元件和电源元件的特性 3. 基尔霍夫定律 返 回 1.1 电路和电路模型 1.实际电路 功能 由电工设备和电气器件按预期 目的连接构成的电流的通路。 a 能量的传输、分配与转换; b 信息的传递、控制与处理。 共性 建立在同一电路理论基础上。 返 回 上 页 下 页 2. 电路模型 开关 电路图 灯泡 1 0 B A S E - T w a ll p la te 电 池 导线 Rs Us RL ?电路模型 ?理想电路元件 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。 有某种确定的电磁性能的理想 元件。 返 回 上 页 下 页 5种基本的理想电路元件: 电阻元件:表示消耗电能的元件 电感元件:表示产生磁场,储存磁场能量的元件 电容元件:表示产生电场,储存电场能量的元件 电压源和电流源:表示将其它形式的能量转变成 电能的元件。 注意 ①5种基本理想电路元件有三个特征: (a)只有两个端子; (b)可以用电压或电流按数学方式描述; (c)不能被分解为其他元件。 返 回 上 页 下 页 注意 ②具有相同的主要电磁性能的实际电路部件,在一 定条件下可用同一电路模型表示; ③同一实际电路部件在不同的应用条件下,其电路 模型可以有不同的形式。 电感线圈的电路模型 例 返 回 上 页 下 页 1.2 电流和电压的参考方向 电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁通 链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。 1.电流的参考方向 ?电流 ?电流强度 带电粒子有规则的定向运动 单位时间内通过导体横截面的电荷量 Δ q d q i( t)?lim ? Δ t? 0 Δ t d t d ef 返 回 上 页 下 页 ?单位 A(安培)、kA、mA、?A 规定正电荷的运动方向为电流的实际方向 ?方向 元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能: 实际方向 A 问题 A ? ? 实际方向 B B 对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时,电 流的实际方向往往很难事先判断。 返 回 上 页 下 页 ?参考方向 i A 参考方向 任意假定一个正电荷运动的方 向即为电流的参考方向。 表明 B 电流(代数量) 大小 方向(正负) 参考方向 B 电流的参考方向与实际方向的关系: i A 参考方向 实际方向 B A i 实际方向 i>0 i<0 返 回 上 页 下 页 电流参考方向的两种表示: ? 用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向。 i A 参考方向 B ? 用双下标表示:如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。 A iAB B 返 回 上 页 下 页 2.电压的参考方向 ? 电位? 单位正电荷q 从电路中一点移至参考点( ?=0)时电场力做功的大小。 ? 电压U 单位正电荷q 从电路中一点移至另一点时 电场力做功(W)的大小。 dW U ? dq def ? 实际电压方向 ? 单位 电位真正降低的方向。 V (伏)、kV、mV、?V 返 回 上 页 下 页 例 a b 已知:4C正电荷由a点均匀移动至b点 电场力做功8J,由b点移动到c点电 场力做功为12J, ① 若以b点为参考点,求a、b、c点的 电位和电压Uab、U bc; c 解 (1) ② 若以c点为参考点,再求以上各值。 ?b ? 0 Wab 8 ?a ? ? ?2V q 4 U bc ? ?b ? ? c ? 0 ? ( ?3) ? 3 V Wcb Wbc 12 ?c ? ?? ? ? ? ?3 V q q 4 返 回 上 页 下 页 U ab ? ? a ? ?b ? 2 ? 0 ? 2 V a 解 (2) ?c ? 0 b Wac 8 ? 12 ?a ? ? ?5V q 4 Wbc 12 ?b ? ? ?3V q 4 U ab ? ? a ? ?b ? 5 ? 3 ? 2 V 结论 c U bc ? ?b ? ? c ? 3 ? 0 ? 3 V 电路中电位参考点可任意选择;参考点一经 选定,电路中各点的电位值就唯一确定;当选择 不同的电位参考点时,电路中各点电位值将改变, 但任意两点间电压保持不变。 返 回 上 页 下 页 问题 复杂电路或交变电路中,两点间电压的实际方向往往 不易判别,给实际电路问题的分析计算带来困难。 ? 电压(降)的参考方向 参考方向 U 实际方向 + – + 假设高电位指向低电 位的方向。 参考方向 U – 实际方向 + – – + 上 页 下 页 U >0 U<0 返 回 电压参考方向的三种表示方式: (1)用箭头表示 U (2)用正负极性表示 + (3)用双下标表示 U A UAB B 返 回 上 页 下 页 3.关联参考方向 元件或支路的u,i 采用相同的参考方向称之为关 联参考方向。反之,称为非关联参考方向。 i +

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