第一章电路基础知识

第一章电路基础知识内容提要 电路的基本物理量 电流 电压 功率 电路状态 开路 短路 负载 电路约束关系 元件的伏安关系 基尔霍夫定律电路基础知识 电路的一些基本概念 电路基本物理量 电路基本元件及伏安关系 电路状态 基尔霍夫定律基本概念 电路 由电子器件或部件按一定的方式连接起来的电流的通路 电路的作用 实现电能的传输和转换，或说是实现信号的传递和处理 电路的组成 电源 中间环节 负载基本概念（续） 电路分析 在已知电路结构及参数的条件下，求解电路中待求物理量的过程。 电路设计 在设定输入信号或功率（能量）的条件下，欲输出产生给定的信号或功率（能量），而求解电路应有的结构及参数的过程。电路图 电阻电流源电压源支路结点回路参考点电路基础知识 电路的一些基本概念 电路基本物理量 电路基本元件及伏安关系 电路状态 基尔霍夫定律电流 电荷的定向运动形成电流，具有大小和方向。 用字母 i或 I来表示 I表示直流电流 大小 电流的单位：安培（ A） 毫安（ mA），微安（ A） 方向 参考方向和真实方向 规定正电荷的运动方向为电流方向参考方向和真实方向a bi = +12mA参考方向a bi = -12mA真实方向ii电流方向涉及的概念： 参考方向 真实方向 计算值的正负电压 具有大小和方向，与电路中的两个节点有关。 用 字母 u和 U（直流） 表示 电压单位：伏特 V， kV， mV 电压方向（极性） 参考极性和真实极性电压极性bu = +12V参考极性ua+ + bu = -12Vua- + 真实极性电压极性涉及的概念： 参考极性 真实极性 计算值的正负电位 零电位点 任意选定电路中某一点作为电压参考点，用字母 O表示 电位 电路中的某一点到参考点之间的电压称为电位 数字电路中只有高、低两种电位直流与交流 直流电流 ：电流的大小和方向不随时间变化，用大写字母 I表示。 交流电流 ：电流的大小和方向都随时间变化，用小写字母 i表示。直流电流 交流电流00tIi iiit关联参考方向 电压的参考极性与电流的参考方向一致时，称为关联参考方向 例题 1.1功率 元件的功率：流过元件的电流和元件两端电压的乘积，计算公式为P = UI 功率单位：瓦特（ W） 负载和电源 关联参考方向， P0，吸收功率，负载； P0， U随电流 I的增大而下降 理想电压源模型US 0，短路零值电压源U=EUI0 I=E/RS电压源输出特性电流源 电流源 电流 IS，内阻 RS 电流源的输出特性 理想电流源模型IS 0，开路零值电流源UI0 ISISRS恒流源受控源 电流或电压受到电路中其他支路的电流或电压控制的电源，称为受控源 受控源分 4类 电压控制电压源（ VCVS） 电压控制电流源（ VCCS） 电流控制电压源（ CCVS） 电流控制电流源（ CCCS）电路基础知识 电路的一些基本概念 电路基本物理量 电路基本元件及伏安关系 电路状态 基尔霍夫定律开路状态 电源与负载不连接，电源处于无负载状态，也称空载状态 外电路电阻认为无穷大， 电路中电流为0 开路状态的特性U0=EI=0PE=0短路状态 电源两端直接相连，称为短路状态 外电路电阻为 0，短路电流 IS很大 短路状态的特性U=0IS=E/RSPS=IS2RS=E2/RS有载状态 电源与负载连通形成回路，称为有载状态 有载状态下各物理量关系电流 I = E/(RS+RL)负载电压 UL = IRL=E-IRS电源输出功率 PE = IE负载吸收功率 PL = I2RL电源