空气进入再生塔

1、空气进入再生塔第1页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五第一章 电路的基本概念与定律介绍概念:什么是电路 ?电路元件?电路模型?电路参数 ?参考方向?什么是什么是KCL ?KVL ?第一节 电路和电路模型第二节 电路变量及其参考方向第四节 电压源和电流源第五节 受控电源第六节 基尔霍夫定律第七节 电功率和电位的计算第三节 电阻、电感和电容HOME第2页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五什么是电路? 电路是由电路器件(例如晶体管)和电路元件(例如电容、电感、电阻等）相互连接而成，具有传输电能、处理信号、测量、控制、计算等功能。 最简单的电路是由 电源、负

2、载、中间环节构成的。 下面的就是这个简单电路和电路模型：可以看到电流的通路： 电压源中间环节 负 载电池中间环节负载实际电路电路模型HOME第一节 电路和电路模型第3页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五实际的电路是很复杂的，本书只讨论 电路模型 而非实际电路本身。比如上图的电池等效成了电压源；而 灯泡等效成了电阻。 电容电感电压源电流源它 从复杂实际电路等效而来, 是由电路元件构成的。电阻 何为 电路模型？ 何为电路元件？无源电路元件有源电路元件HOME第4页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五1、电流：在导体中，自由电子在电场力的作用下做有规则的移动

3、形成电流。正电荷移动的方向为电流的实际方向规定：电路理论中涉及的电路变量通常有：电流、电压、电功率I 直流电流 电流的单位是安培！1A = 1000 mA1mA = 1000A i 交流电流HOME第二节 电路变量及其参考方向第5页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五2、电压：UABABI电场力把单位正电荷由A 搬到B 所做的功 表示为 UAB也叫电压降或电位差单位 伏特 V1V=1000mV ,1mV=1000V 与电压代表的意义相同，可以说电位是电压的一种特例。定义：A 点的电位是A 点与参考点间的电压，记做UA方向为从A 至B 电场力将电位正电荷从电源的低电位点移到高

4、电位点所做的功。电动势用E 表示，实际方向为电位升的方向，与电压方向相反。电压？电位？电动势？电压？电位？电动势？HOME第6页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五电压、电压降、电位差、电位、电动势它们的相同点它们的区别单位相同 都是 伏特 （V）仅电动势的方向与其它的相反3. 电功率注意电压的名称 电功率与电压和电流密切相关。当正电荷从元件上电压的“+”极经元件移至“-”极时，电场力要对电荷作功，这时，元件吸收能量；反之，正电荷从“-”极到“+”极时，电场力作负功，元件向外释放能量。功率用 p 来表示p(t) =u(t) i(t)单位为 W 、mW 、 kW定义HOME第

5、7页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五电压、电流均是直流量，所以应有 P=UI在直流电路中记住喽！4. 参考方向 电路变量的参考方向原则上是可以任意假定的, 有了参考方向, 电流的正负才意义。一般地，无源电路元件的电流参考方向一旦确定, 则电压的参考方向也随之而定, 即取与电流相关联的参考方向。如：电流参考方向I如此确定电流才有如此的电压IUABUAB电阻元件 始终消耗功率电感和电容元件 不消耗功率电压源和电流源 有时发出功率，也有时消耗功率， 需要看I 和U 的方向。 HOME第8页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五电压降是有方向的abab从a 到

6、b从b 到a有源元件上 自有方向+U I s电压源电流源在这一节里要弄懂电路变量和变量的参考方向。HOME第9页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五 无源电路元件： 电阻 R 、 电感 L 、 电容 C 这里介绍1. 电阻文字符号： R图形符号：（灯泡、电炉等均可视为电阻）当电压和电流取关联参考方向时，任何时刻它两端的电压和电流关系服从欧姆定律 u =R i伏安关系：功率情况：p=ui直流电路中：永远消耗功率2. 电容文字符号：图形符号：伏安关系：功率情况：Cp=ui电流和电压的变化率成正比在直流电路中 P = 0电容是储能元件, 不消耗有功功率3. 电感文字符号：图形符号

7、：伏安关系：功率情况：Lp=ui电压和电流的变化率成正比在直流电路中 P = 0电感是储能元件, 不消耗有功功率 第三节 电路元件HOME第10页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五无内阻的电压源即是理想电压源输出电压恒定, 即特点外特性uULi特点有内阻的电压源即是实际电压源 输出电压不再恒定！外特性iuUL第四节 电压源和电流源 1. 电压源理想电压源实际电压源输出电流任意（随RL 而定）HOME第11页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五无内阻的电流源即理想电流源特点输出电流恒定输出电压随RL而定有内阻的电流源即实际电流源特点输出电压和电流均 随R

8、L而定2. 电流源理想电流源实际电流源HOME第12页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五实际电压源与实际电流源的端口处具有相同的伏安特性:对外电路来说, 电压源和电流源可以互相等效两种实际电源间的等效变换电流源电压源开路时短路时开路时短路时HOME第13页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五开路电压 对 等短路电流 对 等即即对外电路来说, 电压源和电流源可以互相等效等效互换的条件HOME第14页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五将下图中的电压源等效为电流源, 并求两种情况下负载的 I、U、P.解：仍然有I = 2AU = 2VP

9、 = 4WI = 6/3 = 2AU = 2VP = 2*2 = 4W 解得等效为求图示电路的开路电压与短路电流。例1-1例1-2HOME第15页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五与理想电压源并联的所有电路元件失效（对外电路来说）与理想电流源串联的所有电路元件失效（对外电路来说）化简如下电路：（a）（b）切记例1-3（c）HOME第16页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五独立电源独立电压源，其电压不受外电路影响和控制独立电流源，其电流不受外电路影响和控制受控电源电压控制的电压源 VCVS电流控制的电压源 CCVS电压控制的电流源 VCCS电流控制的电

10、流源 CCCS受控电压源受控电流源HOME第五节 受控电源第17页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五支路（Branch）：电路中的每一条分支。节点（Node）：三条以上支路的汇节点。回路（Loop）：由支路构成的闭合路径。6条支路 - b=64个节点 - n=47个回路 - L=7该电路拥有预备知识名词解释：HOME第六节 基尔霍夫定律网孔（mesh)在确定的电路图中不能再 分的简单回路。第18页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律（Kirchhoffs Current Law）基尔霍夫电压定律（Kirchhoffs Vol

11、tage Law）简称 KCL简称 KVLKCL内容：KVL内容：对任意节点，任意时刻，对任意闭合回路，任意时刻，沿一定方向绕行一周，各元件上电压降 的代数和为零。流入（或流出）该节点 的电流代数和为零。即 u = o即 i =oHOME第19页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五 基尔霍夫电流定律（KCL）祥解I1I2I3I4KCL的依据：电流的连续性 I =0即：例如在下图节点中可以根据KCL列写方程：流入为正流出为负定律内容 i =oI1I2I3KCL还可适用于任意封闭的面，对下面封闭面可列方程：I1 +I2 -I3 =0HOMEU2U3U1+_RR1R+_+_RI=

12、?I=0第20页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五 基尔霍夫电压定律（KVL）详解 回路#1 13311URIRI=+#1aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1回路#2： #223322URIRI=+回路#3： 12211URIRI=+U2#3第3个方程不独立即：对任意闭合回路，在任一时刻，沿任一回路 ， 所有支路电压的代数和为零。对下图中各回路列写方程：HOME第21页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五注意：应用KVL时，必须选定回路的绕行方向和各段电压的 参考方向，然后按回路的绕行方向写方程式。式中， 电压的参考方向与回路的绕行方向一致的取

13、“+”号， 与绕行方向相反的取“-”号第22页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五基尔霍夫电流方程：节点a：节点b：独立方程只有 1 个基尔霍夫电压方程：#1#2#32211213322233111RIRIUURIRIURIRIU-=-+=+=独立方程只有 2 个aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU1HOME第23页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五设：电路中有N个节点，B个支路N=2、B=3bR1R2U2U1+-R3+_a小 结独立的节点电流方程有 (N -1) 个独立的回路电压方程有 (B -N+1)个则：（一般为网孔个数）独立电

14、流方程：个独立电压方程：个HOME第24页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五1.7 电路中电位的概念及计算一、为什么引入电位在电子电路中常用到电位的概念，如二极管的阳极电位高于阴极电位时，管子导通；又如，在复杂电路中，先求出电位再求电压会使问题的分析简化。二、什么是电位电位：电路中某点至参考点的电压，记为“V0” 。 通常设参考点的电位为零。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。第25页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向

15、并计算； (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。结论： (1) 电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变； (2) 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变， 即与零电位参考点的选取无关。 借助电位的概念可以简化电路作图.第26页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五电位的计算a+-12V经常这样表示：12Vaa+12V0Va+12V- 4V5030aUAUBR1R2HOME第27页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五图示电路：求U和I。例 1-4解：3+1-2+I=0，I= -2（A）U1=3I= -6（V

16、）U+U1+3-2=0，U=5（V）1A3A2A3V2V3UIU1HOME例1-510V55i1i2ii2S求下图电路开关S打开和闭合时的i1和i2。S打开：i1=0i2=1.5(A)i2=i+2i5i+5i2=10S闭合：i2=0i1=i+2ii=10/5=2i1=6(A)第28页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五选择题1、已知电路中,则A、B间的电压UAB为（ ）c-1V b) 0 c) 1V HOME第29页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五2、在下图电路中，已知则A、B两点间的电压UAB为（ ）。-18V 18V c) - 6V a12V2AHOME第30页，共33页，2022年，5月20日，12点11分，星期五3、在下图电路中，当增大电阻R1的阻值时，电流I2相（ ）。a) 减小 b) 增大 c)