文档介绍：第一章电路的基本定律与分析方法电路和电路模型电路1、定义:由各种电气设备或元件按一定方式连接构成的电流的通路,具有电能的传输、转换和信号的传递、处理等功能。2、组成:电源、负载、中间环节例:手电筒电路模型电路模型定义:将实际电路中的元器件理想化,以理想电路元件(R、L、C、电源)模拟替代,由一些理想电路元件组成的电路就是实际电路的电路模型。简称电路。理想电路元件:有某种确定的电磁性能的理想元件第2节电流和电压的参考方向一、电流的参考方向(,I)电流:带电粒子有规则的定向运动。电流的实际方向:规定正电荷的运动方向。在简单电路中,电流的实际方向不难判断;可是,复杂电路或电路中的电流随时间变化时,其电流的实际方向往往很难事先判断。为了分析电路的方便,故引入了参考方向。电流的参考方向:人为的假定。(为了分析电路方便)相同电流的参考方向与实际方向的关系:相反选定了参考方向以后,电流有了正负之分,成为一个代数量。电流参考方向的两种表示方法:(1)箭头:箭头的指向为电流的参考方向。(2)双下标:如,电流的参考方向由A指向B。单位:、、、。二、电压的参考方向电压:两点之间的电位之差。电压的实际正方向:由高电位指向低电位,即电位真正降低的方向。电压的参考方向:人为的假定,假设的电位降低方向。相同电压的参考方向与实际方向的关系:相反电压参考方向的三种表示方法:(1)用箭头表示(2)用双下标表示(3)用正负极性表示电压的单位:、、、。三、关联参考方向关联参考方向非关联参考方向我们在分析电路时,一般采用关联参考方向。若选取关联参考方向,只需标出一种参考方向即可。第3节电功率和能量一、电功率()1、定义:单位时间内电场力所做的功。2、大小:单位:W3、电路吸收或发出功率的判断(1)u,i取关联参考方向:吸收正功率(实际吸收)表示元件吸收的功率吸收负功率(实际发出)(2)u,i取非关联参考方向:发出正功率(实际发出)表示元件发出的功率发出负功率(实际吸收)判断一个元件是吸收还是发出功率时,也可用以下的方法:(1)电压U和电流I的实际方向一致,元件实际吸收功率。(2)电压U和电流I的实际方向相反,元件实际发出功率。例1:方框代表电源或负载,电流和电压的参考方向如图所示。经过测量可知:。标出各电流的实际方向和极性。(2)判断哪几个方框是电源,哪几个方框是负载。(3)检验其功率是否平衡?解:(1)如图所示。(2)1、4为电源,2、3为负载。(3),经检验,功率平衡。注:对一完整的电路,发出的功率=消耗的功率二、能量单位:J第4节电阻元件一、电阻元件1、电路符号:2、~之间的约束关系:满足欧姆定律:即(、取关联参考方向)伏安特性R称为电阻,单位:W(欧)称为电导,单位:S(西门子)注:若、取非关联参考方向,则有:二、功率和能量1、功率吸收功率注:上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。2、能量从到电阻消耗的能量:三、电阻的开路与短路1、短路伏安特性2、开路伏安特性非线性电阻元件伏安特性第6节电压源和电流源一、电压源1、定义:其端电压总能保持定值或一定的时间函数关系的元件。2、电路符号:3、电压源的电压、电流关系(1)电源两端的电压由电源本身决定;与外电路无关,与流经它的电流小无关。(2)经过电压源的电流由外电路决定。注意:电压源不能短路。4、电压源的功率电压、电流的参考方向非关联时,电压源发出的功率为:二、电流源1、定义:其输出电流总能保持定值或一定的时间函数关系的元件。2、电路符号:3、电流源的电压、电流关系(1)电流源的输出电流由电源本身决定;与外电路无关,与它两端电压无关。(2)电流源的电压由外电路决定。注意:电流源不能开路!4、电流源的功率电压、电流的参考方向非关联时,电流源发出的功率为:例:电路如图所示。求:(1)电流源的端电压u和电压源的电流i。(2)求两电源的功率。第8节受控电源定义:其大小和方向不是给定的,而是受电路中某个电压或电流控制的元件。一、电路符号受控电压源受控电流源分类根据控制量是电压u或电流i,受控源可分四种类型:1、电压控制的电压源(VCVS)2、VS)3、电压控制的电流源(VCCS)4、CS)三、受控源与独立源的比较1、独立源的大小和方向由电源本身决定,与电路中其它电压、电流无关,而受控源则由控制量决定。2、分析含受控源的电路时,能够把受控源作为独立源处理,但必须注意受控源的大小是取决于控制量的。例1:已知,,求电流i。例2:已知,求解:,解:,第9节基尔霍夫定律一、基本概念支路:电路中的每一分支(经过同一电流的分支)。支路电流:一条支路流过一个电流。结点:电路中两条以上支路的连接点。回路:由支路组成的闭合路径。图1图2该电路:6条支路,4个节点,7个回路。基尔霍夫电流定律(KCL)1、在集总参数电路中,任意时刻,流出任一结