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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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