电路理论基础.ppt

电路理论基础经典电路理论形成于二十世纪初至60s。经典的时域分析于30s初已初步建立，并随着电力、通讯、控制三大系统的要求发展到频域分析与电路综合。六、七十年代至今发展了现代电路理论。它随着电子革命和计算机革命而飞跃发展，特点是：频域与时域相结合，并产生了拓扑、状态、逻辑、开关电容、数字滤波器、有源网络综合、故障诊断等新的领域。作为首门电技术基础课，为学习电专业的专业基础课打下基础；也是电气电子工程师的必备知识；学习本课程还将有助于其他能力的培养（如严格的科学作风、抽象的思维能力、实验研究能力、总结归纳能力等）。第一章电路的基本概念和定律第一节电路(ElectricCircuit)和电路模型(ElectricModel)1.实际电路是由若干电气器件(Electricdevices)按照一定的方式相互联系而成的整体。2.实际电路的功能：1)实现电能（力）的传输与分配；2)实现电信号的传输和处理。3.电路模型是由理想电路元件(ElectricElement）相互连接而成，是对实际电路的抽象。4.电路元件是电路中某一物理现象集中在一个元件中发生的集总参数(LumpedParamertes)元件。5.课程任务：根据电路模型来探讨电路的基本定律、定理及基本的分析方法第二节电路中基本电气量及特性1.电流(Current)：单位时间内通过元件的电荷的多少。1)电流的实际方向：正电荷定向移动的方向。2)电流的参考方向：分析电路前人为指定的方向。3)设定了电流参考方向，借助于电流的代数表达式，才能说明电流的实际方向。2.电压(Voltage)：电埸力移动单位正电荷所作的功.1)电压的实际方向：高电位指向低电位的方向。2)电压的参考方向：分析电路前人为指定的方向。3)设定了电压参考方向，借助于电压的代数表达式，才能说明电压的实际方向。3.关联方向：对某一段电路或某一个元件来说，若其电压的参考方向与电流的参考方向一致，即电流从标以电压“+”极性的一端流入，从标以“”极性的一端流出，则这种参考方向称为关联参考方向。dtdqidqdwuiudtdwtp)(3.电功率(Electric-Power)：电场力做功的速率,也称瞬时功率。4.电能量(Electric-Energe)：电功率的积分就是电能量。在关联参考方向下，电路元件t0在到t的时间内吸收的能量为：dqudwdtdqi)()()(titutp若u,i为关联参考方向p0表示元件吸收功率p0表示元件发出功率若u,i为非关联参考方向p0表示元件发出功率p0表示元件吸收功率)()()()()(),(000diudpttwttttuip吸uip发第三节电路中基本电气元件一、电阻元件(Resistor)1、一般定义：载流导体或半导体会因发热而消耗电能，可将其抽象为电阻元件。2、VAR：其在任一时刻t的电压u(t)和电流i(t)之间的关系称为伏安关系，可以由u-i平面上的一条曲线所确定，该曲线称作它的伏安特性曲线。线性电阻：VAR特性为u-i平面上过原点的一条直线。非线性电阻：VAR特性为u-i平面上的一条曲线。时不变电阻：电阻值与时间无关，不随时间的变化而变化。时变电阻：电阻值与时间有关，随时间的变化而变化。线性时不变电阻是我们分析的重点，简称电阻，符号为R，其即表示电阻元件，又表示元件的参数。3、线性电阻的性质：1）欧姆定律：u、i为关联参考方向时，u=Ri，i=GuVAR为过原点的一条直线。R=0(有i无u)短路(如开关闭合时)。R(有u无i)开路(如开关断开时)；2）电功率：在u、i为关联参考方向下，电阻吸收的功率02222GiGuRuRiuipR吸因电阻始终吸收、发热(光)散失，R为耗能元件3）电能量：在(t0,t)内R所消耗的电能(区间变量)为：)J()()()(),(220000ttttttdGudRidpttwiuR例题1-1求图示电路中的u、R、ii=1A10+uab(1)i=-4AG=2s+uab(4)i=1AR+u=10Vab(2)解：根据各图中所示电压、电流的参考方向，由欧姆定律得i2+u=6coswtab(3)VARiu10110(1)10110AViuR(2)ttRuicos32cos6(3)VsAGiu224(4)