电路与电子学期末预习知识点总结——第一单元.doc

电路：电流通过的路径电路模型：由理想化元件组成，实际电路的模型，简称电路比较复杂的电路又称电网络，简称网络理想化：在一定条件下突出其主要的电磁性质而忽略其次要性质元件通过端子与外电路连接，按端子数可分为二端元件、三段元件、四端元件等电源：工作时向电路提供电能负载：工作时吸收电能并将电能转化为其他形式的能量负载主要有三种：电阻、电容、电感电荷有规则的定向移动形成电流电流的大小用电流强度来衡量电流强度等于单位时间内通过导体某横截面的电量电流i的单位是安培A，简称安电量q的单位是库伦大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，或简称直流电流习惯上把正电荷的移动方向作为电流的实际方向电路分析时可任意选定一个方向作为电流的参考方向，在选定参考方向下可根据电流的正负判断电流的实际方向电场力把单位电荷从a点移动到b点所做的功称为a，b两点间的电压功w的 单位是焦耳J电压u的单位是伏特V电场内两点间的电压也称为电位差电压是标量，但在分析电路时，和电流一样我们也说他具有方向，也可用箭头表示电压的参考方向也可以任意选取电压的方向还可以用极性表示。高电位为正极+，低电位为负极-分析电路时电压的参考方向也可以用参考极性表示一个元件或一段电路的电流和电压的参考方向可以一致也可以不一致。如一致，称为关联参考方向；不一致称为非关联参考方向电路分析中，电路中某点电位值的确定方法：选取一点作为参考点并将该点的电位规定为零，某点与该点的电压就作为该点的电位。同一点的电位值随参考点的不同而变化电功率：单位时间内元件吸收或发出的电能，简称功率直流情况下：P=UI电功率的单位是瓦特W电能的单位是焦耳J在电压和电流的关联参考方向下，功率p=ui中的p表示这段电路吸收的功率。在电压和电流两者参考方向相反的情况下，功率p=ui中的p表示元件吸收的功率。反应电能消耗的电路参数叫做电阻实际部件的电阻特性在电路中用电阻元件来模拟，电阻元件也常常简称为电阻。线性电阻的特点是元件的电阻值为一常数，与通过它的电流或其两端的电压的大小无关非线性电阻的电阻值不是一个常数，而与通过它的电流或作用其两端的电压大小有关欧姆定律只适用于线性电阻电阻的倒数叫做电导G电导的单位是西门子S，简称西电阻反映一个电阻元件对电流的阻力电导是衡量一个电阻元件导电能力强弱的标志电路分析中人们关系的不是各种电源的结构和工作原理，而是电源的外特性，或者说伏安特性，即电源在给负载供电时电源的输出端电压与他的输出电流之间的关系理想电压源，简称电压源，是一个理想的二端元件。它在工作时，无论接在它的输出端的负载如何变化，其输出端电压保持不变，而它输出的电流则与之所连接的外电路有关。所谓输出电压不变，在直流情况下表现为恒定的常数；对于交流情况则表现为按照某一固有的规律随时间而变化的函数。理想电流源，简称电流源，是一个理想的二端元件。它在工作时，无论接在它的输出端的负载如何变化，其输出端电流保持不变，而它两端的电压则与之所连接的外电路有关。所谓输出电流不变，在直流情况下表现为恒定的常数；对于交流情况则表现为按照某一固有的规律随时间而变化的函数。为了使电路的分析易于进行，常使用等效变换的方法简化或者变换电路的结构。所谓等效变换是对外电路而言的，当用新的电路结构代替电路中的某一部分结构时，必须不影响电路中其他未被替换部分的电压和电流。伏安特性相同的部分电路可以互相等效替换。两个电压源串联，可以用一个等效的电压源代替两个电流源并联，可以用一个等效的电流源代替一般来说，实际电源不仅产生电能，同时本身还要消耗电能。因为实际电源的电路模型常由表征产生电能的电源元件和表征消耗电能的电阻元件组成。电压源模型是用理想电压源与电阻的串联来表示实际电源的电路模型。电流源模型是用理想电流源与电导的并联来表示实际电源的电路模型。支路：电路中通过同一电流的分支支路或者由一个二端元件元件构成，或者由多个相互串联的二端元件构成节点：电路中三条或者三条以上的支路相连接的点称为节点回路：电路中由支路构成的任何闭合路径KCL基尔霍夫电流定律：又称基尔霍夫第一定律，即电路中的任何一个节点，流入（流出）电流的代数和为零。对任何一个节点，流出该节点的电流之和等于流入该节点的电流之和。电流定律体现的是电流的连续性。基尔霍夫电流定律可由任意一个节点屠光到任意一个闭合面。可以假想一个封闭包面将所讨论的那部分电路包围起来，则对该闭合曲面来说，电流的代数和也等于零。KVL基尔霍夫电压定律：又称基尔霍夫第二定律，沿任一闭合回路绕行一周，各支路电压的代数和为零。电路中任意两点间的电压等于以这两点作为端点的任意路径上各个电压之和。由电阻串联、并联或混联（既有电阻的串联，又有电阻的并联）组成的电路称为简单电阻电路。简单电阻电路都可以简化为一个等效电阻。支路电流分析法若电路共有m条支路，则以m条支路的电流作为未知量，应用基尔霍夫定律列出m个独立的方程式。1、确定电路的支路数，选定各支路电流的参考方向，以各支路电流作为未知量。2、选定所有独立节点，应用KCL列出节点电流方程。3、选择所有独立回路并指定每个回路的绕行方向，应用KVL列出回路电压方程。每选取一个回路，都要使这个回路包含原来没有用过的支路。4、求解联立方程式得出各支路电流值。5、应用欧姆定律求出各路电压。当电路中有电流源支路存在时，电流源支路的电流是已知的，就不再将其作为未知量了。但由于电流源两端的电压不能直接写出，所以在选择独立时也不要经过电流源支路。节点电位分析法如果在电路中任选一个节点作为参考节点，即设这个节点的电位为零，其他每个节点与参考节点之间的电压就称为那个节点的节点电位。节点电位法特别适用于节点数少而支路较多的电路分析。叠加原理叠加原理又称为叠加定理，是线性电路的一个重要性质。在线性电路中若存在多个电源作用时，电路中任意一个支路的电流或电压等于电路中每个电源分别单独作用时在该支路产生的电流或电压之和。第一，原理的表述中所谓某个电源单独作用于电路，即其他电源应对电路不起作用。为此，应将其他电压源用短路线替代，将电流源断开。第二，叠加原理只适用于线性电路。从数学上看，叠加原理就是线性方程的可加性。由前面支路电流法和节点电位法列出的都是线性代数方程，所以支路电流或电压都可以用叠加原理来求解。但功率的计算不能用叠加原理，因为功率不是电源电压或电流的一次函数。等效电源定理凡是具有两个端子的电路，不管其复杂程度如何，均称为二端网络。如果线性二端网络内部含有电源就称为线性有源二端网络。任何一个线性有源二端网络，对于外部电路来说，总可以用一个等效的电源模型来代替。等效电源定理：戴维南定理、诺顿定理。戴维南定理任何一个线性有源二端网络的对外作用，总可以用一个电压源与一个电阻相串联的电路（即电压源模型）来等效代替。这个电压源的电压等于有源线性网络的开路电压，串联的电阻等于该网络内部电源均为零时的等效电阻。用戴维南定理得到的简化的有源二段网络称为缘由网络的戴维南等效电路。诺顿定理一个线性有源二端网络的对外作用可以用一个电流源与一个电导并联的电路（即电流源模型）等效替代。其电流源的电流等于有源网络的短路电源，其电导等于该网络的内部电源均为零时的等效电导。用诺顿定理得到的简化的有源二段网络称为缘由网络的诺顿等效电路。受控电源独立电源、独立源：源电压和源电流不受其他电路的影响。受控电源