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电路理论基础.ppt

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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60’S。经典的时域分析于30’S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ELECTRICMODEL1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。DTDQIDQDWUIUDTDWTP3电功率ELECTRICPOWER电场力做功的速率,也称瞬时功率。4电能量ELECTRICENERGE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DQUDWDTDQITITUTP若U,I为关联参考方向P﹥0表示元件吸收功率P﹤0表示元件发出功率若U,I为非关联参考方向P﹥0表示元件发出功率P﹤0表示元件吸收功率,000DIUDPTTWTTTTUIP吸UIP发第三节电路中基本电气元件一、电阻元件RESISTOR1、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UT和电流IT之间的关系称为伏安关系,可以由UI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UI平面上过原点的一条直线。非线性电阻VAR特性为UI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,URI,IGUVAR为过原点的一条直线。R0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02222GIGURURIUIPR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,220000TTTTTTDGUDRIDPTTWIUR例题11求图示电路中的U、R、II1A10U-AB1I4AG2SU-AB4I1ARU-10V-AB2解根据各图中所示电压、电流的参考方向,由欧姆定律得I2U6COSWT-AB3VARIU10110110110AVIUR2TTRUICOS32COS63VSAGIU2244

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