电路-黄锦安主编-(第二版)第01章-电路模型和电路定律

第1章电路模型和电路定律,1.1电路和电路模型1.2电流和电压的参考方向1.3功率和能量1.4电阻元件1.5电压源和电流源1.6受控源1.7基尔霍夫定律,目录,课程简介,课程类型：专业必修基础课学时：64学时学分：4适应对象：自动化专业、电气工程及其自动化专业本科生后修课程：模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、电机与拖动基础等教材：黄锦安编电路第2版机械工业出版社参考书：,学习方法,认真听课做笔记及时复习做作业别抄袭,期末成绩=平时成绩（30）+期末笔试成绩（70）计分平时成绩=出勤点名+作业+实验,和考核方式,1.1电路与电路模型,电路的组成,电源：,负载：,中间环节：,电源,负载,控制电器,连接导线,关闭电键,1.1电路与电路模型,电路的作用：,进行能量的转换和传输（强电）,进行信号的处理和传递（弱电）,进行信息的存储,1.1电路与电路模型,电路模型,可以表征或近似表示一个实际器件（或电路）中所有的主要物理现象,电路模型可以通过理想的电路元件相互联接而成,理想元件：（模型元件）,R,1.1电路与电路模型,理想电路元件,电阻元件R,电感元件L,电容元件C,无源元件,消耗电能,存储电场能量,存储磁场能量,1.1电路与电路模型,电压源,电流源,有源元件,独立电源,1.2电流和电压的参考方向,电流,直流电流：I,量纲：安培（A）,电流-瞬时值,1kA=103A；1mA=10-3A；1A=10-6A,1.2电流和电压的参考方向,电流,约定：,标定方式,电流的参考方向,当i0时参考方向与实际方向一致,当i0时参考方向与实际方向一致,当u0时，吸收功率,量纲：瓦特（W）,1kW=103W,在关联参考方向下瞬时功率：,当p0时，发出功率,若u(t)与i(t)在非关联参考方向下：,1.3功率和能量,直流功率的计算,解：,（吸收功率）,1.3功率和能量,能量,电路从0到t时刻所吸收的电能为：,单位：焦耳(J),1.4电阻元件,电阻元件,若一个二端元件的电压与电流之间的关系可以用i-u平面上的一条曲线表征时称之为电阻,过原点的直线称为线性电阻,1.4电阻元件,金属膜电阻器METALFILMFIXEDRESISTOR（MFTYPE）,金属氧化物电阻器METALOXIDEFILMRESISTOR(MOFTYPE),碳膜电阻器CARBONFILMFIXEDRESISTOR,熔断涂覆电阻器FUSIBLEFILMRESISTOR,线绕涂覆电阻器WIREWOUNDRESISTOR(KNPTYPE),绕涂覆电阻器WIREWOUNDRESISTOR(KNHTYPE),1.4电阻元件,线性电阻,（关联）,量纲：欧姆（）,1k=103,1.4电阻元件,欧姆定律,欧姆定律的另一种形式,;G:电导,量纲：西门子（S）,1.4电阻元件,电阻功率的计算,电阻元件始终不发出功率,1.5电压源和电流源,电压源,若一个二端元件输出电压恒定则称为理想电压源,电路符号,理想电压源,1.5电压源和电流源,基本性质,理想电压源,输出电压恒定，和外电路无关,其流过的电流由外电路决定,伏安曲线,1.5电压源和电流源,若一个二端元件所输出的电压随流过它的电流变化而变化就称为实际电压源,电路模型,实际电压源,伏安曲线,1.5电压源和电流源,三种工作状态,实际电压源,加载:,1.5电压源和电流源,电流源,若一个二端元件输出电流恒定则称为理想电流源,电路符号,理想电流源,1.5电压源和电流源,基本性质,理想电流源,输出电流恒定，和外电路无关,其两端电压由外电路决定,伏安曲线,1.5电压源和电流源,若一个二端元件所输出的电流随其端电压变化而变化称为实际电流源,电路模型,实际电流源,1.5电压源和电流源,伏安曲线,实际电流源,三种工作状态,加载:,短路:,开路:,1.6受控源,受控源,若一个电源的输出电压（电流）受到电路中其它支路的电压（电流）控制时，称为受控源,由两条支路构成,1-1支路控制支路,2-2支路被控支路,1.6受控源,受控源的分类,电压控制电压源（VCVS）,(无量纲)电压放大倍数,1.6受控源,受控源的分类,电流控制电压源（CCVS）,电阻量纲，转移电阻,1.6受控源,受控源的分类,电压控制电流源（VCCS）,电导量纲，转移电导,1.6受控源,受控源的分类,电流控制电流源（CCCS）,(无量纲)电流放大倍数,1.6受控源,独立源：可作为电路“激励”，产生“响应”受控源：只能反映两条支路之间的耦合、变换、放大等关系,受控源与独立源比较,1.7基尔霍夫定律,几个常用名词,支路：流过同一电流分支,节点：两个以上支路的联接点,回路：由支路构成的闭合路径,网孔：不包括其他支路的回路称为网孔,网络：复杂电路,1.7基尔霍夫定律,基尔霍夫电流定律,定律：任一时刻，流出（流入）电路中任一节点的电流代数和恒为零:,约定：流入取负，流出取正,1.7基尔霍夫定律,基尔霍夫电流定律,推广：节点封闭面（广义节点）,例：已知i1、i2求i3,1.7基尔霍夫定律,基尔霍夫电压定律,定律：任一时刻，对任一闭合回路