文档介绍：1. 电压、电流的参考方向
3. 基尔霍夫定律
重点:
第1章电路模型和电路定律
(circuit model)
(circuit laws)
2. 电路元件特性
电路和电路模型
电压和电流的参考方向
电路元件的功率
电阻元件
电感元件
电容元件
电源元件
受控电源
基尔霍夫定律
电路和电路模型(model)
定义: 为完成某种预期目的而设计、安装、运行的, 由电工设备构成的整体,它为电流的流通提供路径。
电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。
电源(source):提供能量或信号.
负载(load):将电能转化为其它形式的能量,或对信号进行处理.
导线(line)、开关(switch)等:将电源与负载接成通路.
功能: 传输电能、处理信号、测量、控制、计算等.
一、实际电路
二、电路模型(circuit model)
1. 理想电路元件:根据实际电路元件所具备的电磁性质所假想的具有某种单一电磁性质的元件,其u,i关系可用简单的数学公式严格表示。
几种基本的电路元件:
电阻元件:表示消耗电能的元件
电感元件:表示各种电感线圈产生磁场,储存能量的作用
电容元件:表示各种电容器产生电场,储存能量的作用
电源元件:表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件
2. 电路模型:由理想元件及其组合代表实际电路元件,与实际电路具有基本相同的电磁性质,称其为电路模型。
* 电路模型是由理想电路元件构成的。
导线
电池
开关
灯泡
例.
3. 电路模型的建立:用理想电路元件及其组合模拟实际电路元器件。
三. 集总参数元件与集总参数电路
集总参数元件:每一个具有两个端钮的元件,从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流;端钮间的电压为单值量。
集总参数电路:由集总参数元件构成的电路。
一个实际电路要能用集总参数电路近似,要满足如下条件:即实际电路的尺寸必须远小于电路工作频率下的电磁波的波长。
λ=ν/f
电压和电流的参考方向
(reference direction)
一、电路中的主要物理量
主要有电压(U)、电流(I)、电荷(q)、磁链()等。在线性电路分析中常用电流、电压、功率(P)、能量(W)。
1. 电流(current):电荷的定向运动形成电流。
电流的大小用电流强度表示:单位时间内通过导体截面的电量。
单位:A (安) (Ampere,安培)
当数值过大或过小时,常用十进制的倍数表示。
SI制中,一些常用的十进制倍数的表示法:
符号 T G M k c m n p
中文太吉兆千厘毫微纳皮
数量 1012 109 106 103 10–2 10–3 10–6 10–9 10–12
电流的方向:通常把正电荷的移动方向称为电流的正方向。
2. 电压(voltage):电场中某两点A、B间的电压(降)UAB 等于将正电荷q从A点移至B点电场力所做的功WAB与该点电荷q的比值,即
单位:V (伏) (Volt,伏特)
当把正电荷q由B移至A时,需外力克服电场力做同样的功WAB=WBA,此时可等效视为电场力做了负功–WAB,则B到A的电压为
A
B
3. 电位:电路中为分析的方便,常在电路中选某一点为参考点,把任一点到参考点的电压称为该点的电位。
参考点的电位则为零,所以,参考点也称为零电位点。
电位用表示,单位与电压相同,也是V(伏)。
a
b
c
d
设c点为电位参考点,则c=0
a=Uac, b=Ubc, d=Udc