电路分析基础(很好用).ppt

1、1.5电路的等效变换，1.1电路和电路模型，1.6电路中的问题，1.3基尔霍夫定律，第1章电路的基本概念和定律，1.4电压源和电流源，1.2电路的基本物理量，本章的学习目的和要求。本章是贯穿整个课程的重要理论基础，需要在学习中给予足够的重视。通过本章的学习，要求理解理想电路元件和电路模型的概念；进一步熟悉电压、电流、电动势和电功率等基本物理量的概念；深刻理解和掌握参考方向在电路分析中的作用；理解和掌握基尔霍夫定律及其应用；理解电路等效的概念，掌握电路等效的基本方法。1.1电路和电路模型，电路的概念，由实际元件组成的电流通路称为电路。1.电路的组成和功能。电路通常由三部分组成：电源、负载和中间环

2、节。电路组成，1。电路组成和功能，电源，连接线和其他设备作为中间环节，负载，电路功能，1。电路组成和功能，可实现电能的传输、分配和转换。在电力系统和电子技术中，电路可以实现电信号的传输、转换、存储和处理。电路模型、物理电路、负载、电源、开关、电路模型、电源、负载、中间环节、抽象理想电路元件及其组合用于近似替代实际器件，从而形成对应于实际电路的电路模型。2.电路模型中，电阻元件只有消耗电能的电气特性，电容元件只有储存电能的电气特性，理想电压源的输出电压是恒定的，输出电流由它和负载决定，理想电流源的输出电流是恒定的，两端电压由它和负载决定。电感元件只有储存磁能的电特性。理想电路元件是理想化的，接近

3、实际电路器件，其电气特性单一且准确，可以定量分析计算。2.电路模型；1.电路模型是探索各种具有不同特性的真实电路中存在的共同规律的工具。2.电路模型主要针对由理想电路元件组成的集总参数电路。集总参数电路中元件上发生的电磁过程集中在元件内部，并且在任何时间从元件两端流入和流出的电流是恒定的，并且元件的端电压被确定。因此，电磁现象可以通过数学手段进行精确的分析和计算。3.在电路分析基础理论中使用电路模型的主要任务是在寻找实际电路共有的一般规律和探索各种实际电路所遵循的基本规律时带来方便。测试学习结果，电路的哪些部分是由？每个部分的功能是什么？什么是理想的电路元件？“理想”这个词在实际电路中是什么意

4、思？集总参数元件的特性是什么？要学好这门课程，我们应该注意四个主要环节：提前预习、认真听讲、及时复习和独立工作。我们还应该处理好三个基本关系：听课记笔记、家庭作业和复习、自学和相互学习。1，电流，1.2电路的基本物理量，电流的大小，1A=103毫安=106安=109安在稳定的DC条件下，单位换算，电流方向，习惯上规定正电荷移动的方向是电流的正方向。电路图上标注的电流方向为参考方向，为方程的编写提供了依据，实际方向根据计算结果确定。电压，电势和电动势，a，电势v是相对于参考点的电压。参考点电位为： VB=0；点A的电势：Va=E-IR0=IR，B，U，EMF E只存在于电源中，其值反映了电源的工

5、作能力。方向指定为从电源的负极到电源的正极，端电压为u。电压的大小反映了电场的功率。Vo电压等于两点之间的差值：三者之间的差值和关系，Uab=VaVb，电源的开路电压等于电源的电动势的数值；电路中某一点的电势在数值上等于参考点的电压。电力和电能，电流可以使电机转动，电炉发热，电灯发光，这说明电流有做功的能力。电流所做的功称为电功。单位：uv；我【一】；在t s时，电功率w是焦耳j，如果ukv；我【一】；在t h时，电功率w是KWh，1是一度电的概念。用1000瓦的电炉加热1小时，用100瓦的灯泡照明10小时，用40瓦的灯泡照明25小时。在日常生活中，电能是用电表测量的。电器工作时，电表转动，显

6、示电流做了多少功。显然，电功率的大小不仅与电压和电流的大小有关，还取决于功耗时间的长度。W=UIt，3，电功和电功率，电流在单位时间内所做的功称为电功率，电功率的大小代表设备的能量转换能力。P=UI=I2R=U2/R，国际单位制：u v，I a，电功率P为瓦特w。电器的铭牌数据值称为额定值，是指电器在长期安全工作条件下的最高限值，一般在工厂进行校准。额定电功率反映了设备的能量转换能力。例如，额定功率为“220伏，1000瓦”的电动机意味着当电动机在220伏下运行时，它可以在一秒钟内将1000焦耳的电能转换成机械能和热能；“220伏，40瓦”电灯显示，当灯在220伏下工作时，40焦耳的电能可以在

7、一秒钟内转换成光能和热能。关联和非关联；4、参考方向、相关参考方向、实际电源上的电压和电流方向总是不相关的，实际负载上的电压和电流方向是相关的。因此，假设某个组件是电源，其电压和电流方向应选择非关联的参考方向；假设一个元件是一个负载，其电压和电流方向应选择为相关的参考方向。非关联参考方向，关于参考方向的注意事项，4。参考方向，(1)在分析电路之前，应选择电压和电流的参考方向，并在图中标出；(2)一旦选择了参考方向，在计算过程中不得随意改变。参考方向是列出方程的需要，它是被评估的假设方向而不是真实方向，所以没有必要去追求它们的物理本质是否合理。(4)参考方向也称为假设正方向。所有未来的讨论将在参

8、考方向下进行，实际方向将由计算结果决定。(3)电阻、电抗或阻抗通常选择相关的参考方向，独立源通常选择非相关的参考方向。(5)在电路分析计算过程中，当出现“正、负”、“加、减”、“同、反”等名词概念时，不应混淆。仔细理解下面的例子，举例说明电路，如果已知元件的吸收功率为20W，电压u为5V，则计算电流I.电路如图所示。众所周知，流经元件的电流为100安，电压为10V，功率为p。并解释元件特性。解决方案，该组件吸收正功率，表明该组件是负载。思考和实践电压、电势和电动势之间有什么相同点和不同点？大功率电器一定有大功率，这是真的吗？为什么？电路分析中引入参考方向的目的是为电路分析和计算提供方便和依据。

9、在电路分析中引入参考方向的目的是什么？当应用参考方向时，你能解释“正、负”、“加、减”和“同、反”之间的区别吗？当应用参考方向时，“正和负”指的是正(m)节点：三个或三个以上分支的交汇点。环路：电路中的任何闭合路径。(l)网格：排除其他分支的单一封闭路径。m=3，l=3，n=2，mesh=2、2，节点电流KCl定律，KCl定律的内容，在任何时刻，流入电路中任何节点的电流的代数和总是等于零。数学表达式是：a，I1 I2 I3 I4=0。通常规定指向节点的电流应为正，远离节点的电流应为负。在这种规则下，可以根据KCL为节点A列出KCL方程：i=0(任意波形的电流)，I=0(恒定电流)，并且关于KC

10、L的一些例子和讨论，例如1，可以被分类为i1 i3=i2 i4，并且KCL可以被列出为i1i I2 i3 i4=0。根据i(t)=0，可以得到另一个KCl。随着KCL的推广和应用，KCL被列为图中所示电路的三个节点，即I=0，IA IB IC=0。可以看出，在任何时刻流过任何闭合表面的电流的代数和总是等于零。IA=IAB ICA，IB=IBC IAB，IC=ICA IBC，这三个公式相加可以得到，KCL的推广应用，而且双端网络的两个外端有电流从一端流入，从另一端流出，所以两个端的电流值相等。当只有一个支路连接时：i=0，IA=IAB，ICA，图B中的闭合表面可视为广义节点，KCL应用示例，i1

11、=i2，jA=j B，右侧闭合表面可视为广义节点，示例1，3，环路电压KVL定律，在任何时刻，沿着环路的任何参考迂回方向，环路中每个段的电压的代数和是常数。数学表达式是：U=0。基尔霍夫电压定律是一种用来确定回路中电压之间关系的电压定律。回路电压的规律是基于“单值电位原理”，其内容是：首先标出回路的走向，根据：U=0，get:-u1-us1u3U4US4=0，r1i 1 us1 r 2il 3 i3r 4 us4=0，r1i 1 r 2il 3 i3r 4=US1u 4，电阻压降，根据电路图，将电压改写为：-u1-us1u 3u 4u 4=0，并整理出上述公式：KVL定律的推广应用，或写作，以

12、及KVL的推广应用：UA UB UAB=0，u=us IR，kvl定律为虚回路列车。UAB=UA UB，对于虚回路列车KVL:或写，KVL定律应用示例，根据U=0对于回路#1列车KVL方程，电阻压降，电源电压上升，即电阻压降等于电源电压上升，#1方程也可以通用形式使用，而对于回路#2列车KVL通用形式，KVL定律应用示例，此方程不独立，因此省略！对于回路#3列的KVL方程，电路KVL独立方程被表示为KVL方程的一种常见形式，它将方程两边的变量和已知量分开，这显然给求解问题带来了一些方便。基尔霍夫定律的应用示例，示例1:在图表中找出电压u和电流I。KCl:-3-12-I=0i=-2a，Var:u

13、1=3i=3 (-2)=-6v，kvl: UU33-2=0u=5v、解决方案，基尔霍夫定律的应用示例，解决方案，示例2:计算图中的电势va。Va=U1 3V=(4) 1 3=1V，U1，检查学习结果并根据自己的理解解释什么是分支。循环？节点和网格？某个电压或电流的负值意味着什么？如何理解和掌握基尔霍夫两定律的推广和应用？1.理想电压源、1.4伏电压源和电流源、理想电压源的定义、理想电压源的特性以及可独立向外部电路提供恒定电压的双端元件。恒压恒流。美国是恒定的，我是由电源和外部电路决定的。理想电压源的伏安特性，理想电压源的图形符号，平行于电流轴的直线，理想电压源开路、短路，开路、短路，理想电压源

14、不允许短路！理想电压源的功率计算，在相关参考方向上，p _ f=UI，p _ f=UI，p _吸力=UI，p _吸力=UI在非相关参考方向上，理想电压源的串联和并联，串联，US=USk，电压值相同的电压源可以并联，每个电源的电流不确定。注意参考方向，美国=US1 U S2，并联，2，理想电流源，d理想电流源的伏安特性、理想电流源的图形符号、平行于电压轴的直线、理想电流源的开路和短路、开路、短路，理想电流源的输出电流值是恒定的，在开路期间，由于无限的内阻，理想电流源的端电压将接近无穷大。因此，理想的电流源是不允许开路的！光电管、稳流三极管一般可视为实际电流源。理想电流源的开路和短路，开路，短路，

15、理想电流源的输出电流值是恒定的，因为理想电流源的内阻是无穷大，当开路时，其端电压将趋近无穷大！因此，理想的电流源是不允许开路的！光电管、稳流三极管一般可视为实际电流源。理想电流源的串联和并联，并联，IS=ISk，注意参考方向，IS=IS1 IS2 IS3，只有电流相同的理想电流源才能串联，每个恒流源的端电压由自身和外部电路决定。串联，Is=Is2-Is1，在电路等效过程中，电流源与理想电压源并联不起作用！与理想电流源串联的电压源不起作用！3.实际电源的两种电路模型。如果实际电源的输出电压变化不大，可以用电压源和电阻串联的电源模型来表示，即实际电源的电压源模型。如果实际电源的输出电流值变化不大，

16、可以用电流源和电阻并联的电源模型表示，即实际电源的电流源模型。两种实际电源模型，电压源模型和电流源模型的外部特性总是有内阻。如果电源的内阻被认为是常数，那么电源的内部和外部消耗主要取决于外部电路的负载。在电压源的电路模型中，内外电路的消耗是以分压的形式进行的；在电流源电路模型中，内部和外部电路以分流的形式消耗。1.理想电压源和理想电流源的特征是什么？它们和实际电源之间的主要区别是什么？2.碳麦克风的电阻随着声音的强度而变化。当电阻值从300变化到200时，假设它由3V的理想电压源供电。当前的变化是什么？3.教科书中的图1.13(a)显示了实际电源的电路模型。众所周知，电源为20V，负载电阻为50。当内阻分别为0.2和30时，流经负载的电流是多少？计算结果可以解释哪些问题？4.当电流源的内阻很小时，它对电路有什么影响？1.电阻之间的等效变换，1.5电路等效变换，即R=R1R2，串联电路的电阻等效是“和”的关系，即并联电路的电阻等效是“和的倒数与和的倒数”的关系，例如，给出了串并联电路中电阻的解，可知图中U=12V，而I=？解