电路原理PPT课件

第一章电路模型和定律，主要内容，1.1电路和电路模型，1.2电流和电压的参考方向，1.3电力和能量，1.4电路元件，1.5电阻器元件，1.6电压和电流源，1.7受控电源，1.8基尔霍夫定律，1.1电压和电流的参考方向，3。基尔霍夫定律，2。电阻元件和电源元件的特性，重点：1.1电路和电路模型，功能，A传输，分配和能量B信息传输，控制和处理。基于同样的电路理论。根据预定的目的，通过连接电路元件和电路装置形成的电流通路。(1)反映实际电路元件主要电磁特性的实际电路、1.1电路和电路模型、理想电路元件及其组合。电路模型电路图理想电路元件具有一定电磁性能的理想元件。电路模型，五个基本理想电路元件：电阻元件：消耗电能的元件，电感元件：产生磁场并存储磁场能量的元件，电容元件：产生电场并存储电场能量的元件，电压源和电流源：将其他形式的能量转换成电能的元件。五个基本的理想电路元件有三个特点：(a)只有两个端子；它可以用电压或电流进行数学描述；(c)不能分解成其他组成部分。请注意，1.1电路和电路模型，在特定条件下，具有相同主要电磁属性的实际电路组件可以由相同的电路模型来表示。同一实际电路元件的电路模型在不同的应用条件下可以有不同的形式。电路中的主要物理量是电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中，人们主要关心电流、电压和功率的物理量。电流，电流强度，带电粒子有规律的定向运动，单位时间通过导体截面的电荷量，1。电流的参考方向，1.2电流和电压的参考方向和方向，以及正电荷移动的方向被指定为电流的实际方向，单位为1kA=103a1mA=10-3a1a=10-6a，a(安培)，kA，mA，a，对于复杂电路或当电路中的电流随时间变化时，电流在元件(导线)中的实际流动方向只有两种可能性：通常很难预先判断电流的实际方向。1.2电流和电压参考方向，问题，参考方向，任意假设一个正电荷的运动方向就是电流参考方向。i0，i0，实际方向，实际方向，电流参考方向与实际方向之间的关系：表示电流和电压的1.2参考方向，电流参考方向的两种表示：用箭头表示：箭头方向是电流的参考方向。例如，电流的参考方向是从A到B，1.2电流和电压的参考方向，电压u，和单位正电荷q，当在电路中从一点移动到另一点时电场力功的大小(w)。当单位正电荷q从电路中的一点移动到参考点(=0)时，电场力所做的功的大小。实际电压的方向和实际电势的方向减小。伏(伏)，千伏，毫伏，伏，2。电压的参考方向，1.2电流和电压的参考方向，例如，已知：4C正电荷从点A到点B均匀移动，电场力从点B到点C为8J，电场力为12J，如果以点B为参考点，则计算点A、点B和点C的电位和电压Uab、Ubc如果c点作为参考点，则计算上述值。解，(1)，1.2电流和电压的参考方向，解，(2)，结论，电路中的电位参考点可以任意选择；一旦选择了参考点，电路中每个点的电势值被唯一地确定；当选择不同的电势参考点时，电路中每个点的电势值将改变，但是任意两点之间的电压将保持不变。1.2、电流和电压的参考方向，复杂电路或交流电路，两点之间电压的实际方向往往难以区分，给实际电路问题的分析和计算带来困难。参考问题，1.2电流和电压的参考方向，以及电压参考方向的三种表示：(1)由箭头表示，(2)由正极性和负极性表示，(3)由双下标表示，U，U，UAB，1.2电流和电压的参考方向，以及部件或分支的U，I使用相同的参考方向被称为相关的参考方向。相反，它被称为非关联参考方向。关联的参考方向，非关联的参考方向，I，U，U，3。相关参考方向，1.2电流和电压的参考方向。在分析电路之前，必须选择电压和电流的参考方向。一旦选择了参考方向，必须将其标记在图中的相应位置(包括方向和符号)。在计算过程中不得任意改变。当参考方向不同时，其表达式相差一个负号，但电压和电流的实际方向保持不变。例如，电压和电流参考方向如图所示。提问：电压和电流参考方向是否与A和B电路相关？答：电压和电流参考方向不相关；b电压和电流参考方向相互关联。请注意，1.3电力和能源，1。电功率，功率单位：w(瓦特)，瓦特，单位时间电场力所做的功。1.3电功率和能量，2 .功率计算，U，I取相关的参考方向：U，I取非相关的参考方向：正功率和负功率的含义：正值表示部件消耗(吸收、获得)能量，是负载，负值表示部件产生(释放、提供)能量，是电源，1.3电功率和能量，部件上的U，I参考方向是相关的，部件是电源设备，U， 部件上的参考方向不相关，部件是一个负载装置，1.3电能和能量，3 .能量，在一段时间内产生的电能的总和。 能量单位：j(焦耳，焦耳)，正负含义：1.4电路元件，是电路中最基本的组成单位。电路元件、公共电路元件、负载元件、电源元件、电阻元件、电容元件、电感元件、独立源、受控源、电压源、电流源、1.4电路元件、2集总参数电路、由集总元件组成的电路、集总元件，假设发生的电磁过程都集中在元件内部。集总参数电路中的u和I可以是时间的函数，但与空间坐标无关。因此，在任何时候，流入双端元件的一端的电流等于从另一端流出的电流；端子之间的电压是单一值。请注意，本课程研究集总参数电路、1.5电阻元件、电路符号、电阻元件和显示电流电阻的元件。它的特性可以用U I平面上的一条曲线来描述：一种电阻元件，其端电压在任何时候都与电流成正比。伏安特性，1。定义，2。线性时不变电阻元件伏安特性是一条穿过原点的直线，1.5电阻元件，U I关系，R称为电阻，它测量电阻元件在阻断电流中的作用。单位：欧姆，满足欧姆定律，单位g叫做电导，测量电阻元件的电导率。单位：西门子，s(西门子)g=1/r，U-RII-谷，乌里古，注意：公式和参考说明必须一起使用！1.5电阻元件，电阻元件总是随时消耗电能。p-UI-(-RI)II2R 2/R，PUII 2R 2/R，电源，指示3。功率和能量，1.5电阻元件，从t0到T电阻消耗的能量：能量，短路，开路，0，0，4。电阻开路和短路，1.6电压源和电流源，电路符号，1。理想电压源，定义为两端的电压始终保持恒定值或某一时间函数，其值与流过它的电流无关，称为理想电压源。1.6、电压源和电流源，电源两端的电压由电源本身决定，与外部电路无关；不管流经它的电流的方向和大小。通过电压源的电流由电源和外部电路共同决定。伏打的关系，电路符号，2。理想电流源，定义，理想电流源的电压和电流关系，电流源的输出电流由电源本身决定，与外部电路无关；不管它两端电压方向和大小。1.6电压源和电流源，电流源两端的电压由电源和外部电路决定。DC电流源的伏安关系，0，例如，外部电路，电流源不能开路！1.6电压源和电流源，计算图示电路各元件的功率、解决方案、发射、吸收，并满足以下要求：P(发射)=P(吸收)、U、2A、I、_、5V、IS、1.7受控电源(非独立源)、电路符号、受控电压源、1 .定义、受控电流源、电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是由电路中某处的电压(或电流)控制的电源，称为受控源。1.7受控电源(非独立电源)，电流控制电流源(CCCS)，电流放大系数。根据受控量和受控量为电压U或电流I，受控源可分为四种类型：当受控量为电压时，用受控电压源表示；当受控量是电流时，它由受控电流源表示。2。分类，四端元件，输出：受控部分，输入：控制部分，1.7受控电源(非独立源)，g:传输电导，电压控制电流源(VCCS)，电压控制电压源(VCVS)，电压放大系数，1.7受控电源(非独立源)，电流控制电压源(CCVS)，r:传输电阻，示例，电路模型，1.7受控电源(非独立源)，3。受控源和独立源的比较。独立电源的电压(或电流)由电源本身决定，与电路中的其他电压和电流无关，而受控电源的电压(或电流)由控制量决定。独立源在电路中充当“激励”，在电路中产生电压和电流，而受控源反映电路一部分中的电压或电流与另一部分中的电压或电流之间的控制关系，不能用作电路中的“激励”。1.8基尔霍夫定律、实例、电路约束、元件约束、拓扑约束、电压-电流关系(VCR)、基尔霍夫定律、基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。它反映了电路中所有分支电压和电流遵循的基本定律，是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律和元件特性构成了电路分析的基础。例如，基尔霍夫定律有几个术语，是传递相同电流的电路的分支。组件的连接点称为节点。b=3，a，n=4，b，分支，电路中的每个双端元件都称为分支。节点、b=5或三个以上分支的连接点称为节点。请注意，这两个定义在不同的情况下使用。n=2，1.8基尔霍夫定律，例如，由分支组成的封闭路径。两个节点之间的路径。它由支路组成。对于平面电路，没有任何分支电路的电路称为网格。L=3，3，路径，循环，网格，网格是循环，但循环不一定是网格。注意，m=2，1.8基尔霍夫定律(KCL)，例如，2基尔霍夫电流定律(KCL)，使得流出“和流入”具有：例如，在集总参数电路中，在任何时间任何节点流出(或流入)的电流的代数和等于零。流入的电流等于流出的电流。1.8基尔霍夫定律(KCL)是以下三个公式的总和：KCL可以扩展到电路中多个节点周围的任何封闭曲面。结果表明，1.8基尔霍夫定律(KCl)反映了电路中任何节点的电荷守恒和电流连续性原理。KCL是对节点处分支电流的约束，与连接到分支的元件无关，也与电路是线性还是非线性无关。KCL方程写在电流参考方向，与电流的实际方向无关。清除，1.8基尔霍夫定律(KVL)，3。基尔霍夫电压定律(KVL)，校准每个元