电路基础知识.ppt

1、第1章电路基础知识，1.1电路和电路模型，1.2电路中的主要物理量，1.3电路的基本元件，1.4基尔霍夫定律，1.6简单电阻电路的分析方法，1.5基尔霍夫定律，本章要求3360 1。理解电压和电流参考方向的含义；2.理解电路的基本规律并正确应用；3.了解电路的有载运行、开路和短路状态，了解电功率和额定值的意义；4.将计算电路中每个点的电势。第1章，电路基础知识，1.1电路和电路模型，(1)实现电能的传输、分配和转换，(2)实现信号的传输和处理，以及(1)电路的功能，它是电流的通路，由电气设备或电路元件以某种方式为某种需要而组成。2。电路元件、用于供应电能的电源装置：用于获取电能的负载装置：中间

2、环节：电能的传输、分配和控制、用于供应能量的DC电源：信号处理：放大、调谐、检测等。负载，信号源：提供信息，2。电源或信号源的电路元件、电压或电流激励产生的电压和电流称为响应。为了用数学方法对电路进行分析，通常需要对实际电路进行建模，并用能反映其电磁特性的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而形成与实际电路相对应的电路模型。手电筒由电池、灯泡、开关和管子组成。理想的电路元件主要包括电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件。电路模型，手电筒电路模型，电池，电线，灯泡，开关，电池是供电元件，其参数是电动势e和内阻ro；灯泡主要具有消耗电能的特性，是一个电阻元件，其参数为电阻r；圆柱体是用来

3、连接电池和灯泡的，它的电阻被忽略了，所以它被认为是没有电阻的理想导体。开关用于控制电路的通断。未来分析指的是电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。1.2电路中的主要物理量，物理中基本物理量的指定方向，1。电路中基本物理量的实际方向、(2)参考方向、电流、电压的表示方法、(1)参考方向，在分析和计算电路时对电量的任意假设方向。2。电路基本物理量的参考方向，实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负。(3)实际方向和参考方向之间的关系。注：选择参考方向后，电流(或电压)值将为正或负。如果I=5A，电流从a流向b；如果I=

4、5A，电流将从B流向A。如果U=5V，电压的实际方向从A指向B；如果U=5V，电压的实际方向从B指向A。电路的基本元件是元件，电路元件是实际器件的理想化物理模型，应该严格定义。电路中的所有研究都是集总元件。电路元件的端子数量可分为两端子、三端子和四端子元件。最基本的组件：1.3基本电路组件，实际电阻组件，感性电阻组件，线性电阻电路研究模型，1 .符号，2 .欧姆定律，(1)电压和电流的参考方向设置在同一个方向，R，u，u R i，R称为电阻，电阻的单位是：(欧姆，设G 1/R，G称为电导，那么欧姆定律表示为I g u，电导的单位是s(西)(西门子)，电阻元件的伏安特性是通过原点的直线，3。开路

5、和短路，对于电阻R，当R=0时，它被视为短路。当I是有限值时，U=0。当R=时，它被认为是开路。当u有限时，I=0。*理想导线的电阻值为零。从电功率的定义和欧姆定律可以看出遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，这意味着电路中的电压与电流之比是恒定的。线性电阻的概念线性电阻的伏安特性是一条穿过原点的直线。实际电容元件、感性电容元件和线性电容电路的研究模型。在任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电流u、2、电路符号1、电容或uC -、uC-、2成比例。电容元件，与电容： C相关的两个变量，q为线性电容，有：q=铜，3。元件特性，c称为电容的电容，电容c的单位是f (Farad) f=c，4。Kuv特性：线

6、性电容器的qu特性是通过原点tg，5的直线。电压和电流之间的关系：u，I取相关的参考方向，或，动态特性，记忆特性，6。电容器元件的功率和能量，当电容器元件吸收的功率为0时，电容器在任何时间t存储的电场能量WC将等于它。由此可以看出，电容是一个无源元件，本身不消耗能量。从t0到t，电容器储能的变化量为：7。概要：动态，内存，(5)C代表元素和参数。对于图(a)所示的电容元件，已知电流的波形如图(b)所示。让C=5F，电容电压u(0)的初始值=0，并试着找出电容两端的电压u。从图(b)中可以看出，电流是用分段表示的，而且由于电容两端的电压可以根据记忆特性公式得到，所以电容电压的波形如图(c)所示。

7、其他电容器电容元件的全面理解1。电磁特性的本质：电容是存储电场能量或电荷的能力的量度。电容元件是用来模拟一种能储存电场能量的理想元件模型。2.分类1:线性时变和线性时不变；非线性时变，非线性时不变。3.分类2:两个终端、三个终端和多个终端。4.电容效应类似于重力，任何两个物体都有电容特性，比如晶体管中三极管管脚之间的电容。5.实际电容和电容：具有额定功率、尺寸要求、耐压值和耐电流值等多种指标的设备。电容器结构，两个平板电介质，实际的电容器是由不同的材料和结构，通常云母电容器，陶瓷电容器，钽电容，聚碳酸酯电容器等。线性电感电路模型研究，可变：电流，磁链，1。线性恒定电感元件的符号和参数，L称为自

8、感系数，L单位：亨利符号：H(亨利)，2。卫安(一)特性、0、tg、3。感应元件，3。电压和电流右螺旋u，e与u，I相关一致，录像机常用，录像机常用，动态，记忆，很少使用，4。电感的储能，(1)U的大小与I的变化率成正比，与I的大小无关；(3)感应元件是一种记忆元件；(2)电感相当于DC电路中的短路；(4)当U和I为相关方向时，U=1di/dt；当u和I是非关联方向时，U=L di/dt。5.总结：(5)L代表元件和参数，动力学和记忆，其他电感完全理解电感元件，1。电磁特性的本质：当电流流经导体时，导体周围会产生磁场。变化的磁场可以使置于磁场中的导体产生电压，该电压与产生磁场的电流随时间的变化

9、率成正比。这里讨论的电感元件是模拟实际电磁设备的理想元件。2.分类1:线性时变和线性时不变；非线性时变，非线性时不变。3.分类2:两个终端、三个终端和多个终端。4.电感效应类似于万有引力。任何两个物体都有电感特性，如同轴电缆的电感和长距离传输线之间的电感。5.实际电感和电感：具有额定功率、尺寸要求、耐压值和耐电流值等多种指标的设备。它更像是理想电感元件和电阻的组合实际电感线圈，结构：它由一个缠绕有绝缘外导线的铁芯或空心线圈组成，有必要了解电源。1.任何实际电路都必须有一个电源为正常运行提供能量。2.实际电源有很多种，图中显示了几个实际电源的图片。例如，手电筒、收音机和计算器中使用的按钮单元图，

10、以及实验室中使用的稳定电源图。还有其他种类的电源，如机动车辆中使用的电池和人造卫星中使用的太阳能电池、工程中使用的DC发电机和交流发电机等。规定电源两端的电压为USe，其值与流过它的电流无关。(2)特点：(1)电源两端的电压由电源本身决定，与外部电路无关；通过它的电流是任意的，由外部电路决定。DC: uS是一个常数，交流：uS是一个确定的时间函数，如uS=Umsint，(1)电路符号，IV。电压源，(3)伏安特性，美国，(a)如果美国=美国是DC电源，其伏安特性是一条平行于电流轴的直线，反映出电压与电源中的电流无关。(二)如果用户是一个不断变化的电源，在某一时刻的伏安关系是相同的。电压为零的电

11、压源，其伏安曲线与轴重合，相当于一个短路元件。理想电压源开路和短路，(a)开路：r，i=0，u=uS。短路：R=0，I，理想电压源条件不佳，因此不允许理想电压源短路。*实际电压源不允许短路。由于内部电阻小，如果短路，电流很大，可能会烧坏电源。u=USri，实际电压源，(5)。功率：或，p吸力=uSi p头发=uSi (i，USe相关)，电场力做功并吸收功率。电流(正电荷)从低电位移动到高电位，外力克服电场力产生电能。p产生uS i (i，uS不相关)，物理意义：独立电流源也是一个理想化的电源模型。如果一个双端设备有一个恒定电流Is或一个给定的时间函数is(t)，而不管它的电压(或外部电路)，它

12、被称为一个独立的电流源。电子电路中有这样的电路，这在将来会遇到。5.电流源，电路分析了理想电流源模型，并规定：电源的输出电流为iS，其值与该电源的端电压U无关。特点：(1)电源电流由电源本身决定，与外部电路无关；电源两端的电压是任意的，由外部电路决定。DC: iS是一个常数，交流：iS是一个确定的时间函数，如iS=Imsint，(1)电路符号，(3)伏安特性，iS，(a)如果iS=IS是一个DC电源，其伏安特性是一条平行于电压轴的直线，反映出电流与端电压无关。如果是一个变化的电源，在某一时刻的伏安关系也是一个零电流的电流源，伏安曲线与U轴重合，相当于一个开路元件；(4)理想电流源短路和开路；开

13、路：如果电流源电路被强制断开，电路模型是病态的，不允许理想电流源开路。短路：R=0，i=iS，u=0，电流源短路。(5)实际电流源的产生：可由稳流电子设备产生，某些电子设备的输出具有电流源的特性，如晶体管的集电极电流与负载无关；在一定的光照下，光伏电池被激发产生一定的电流值。一种具有高电压和高内阻的电压源，当外部负载电阻小且负载变化范围不大时，它可以等效于电流源。r=1000，US=1000 V，R=12，当r=1时，u=0.999 V，当R=2时，u=1.999 V，相当于1A电流源：当R=1时，u=1 V，当R=2时，u，(6)。功率，pFa=U，IS，pFa=uis，pFa=uis，pF

14、a=U IS，U，IS相关，U，IS不相关，通过欧姆定律求解，电流源的端电压为0，c的功率，ur=ris=100.5=5 (v)，UIS=ur us=5.10=15 (v)，pis=-uis=-150.5=-7.5 w(发射功率)，区分电源和负载，u和I的参考方向不同，P=UI 0，电源；P=用户界面0，加载。u和我有相同的参考方向，P=用户界面0，加载；P=用户界面0，电源。1.根据U和I的实际方向，2。根据U和I的参考方向，实际供电方向：U和I相反，即电流从“”端流出(发电)；负载：U和I的实际方向相同，即电流从“-”端流出。(吸收的能量)。几个流相同电流的元件相互连接的支路称为支路。三个

15、或更多分支的连接点称为节点。由分支组成的闭合路径称为循环。mesh:在平面上绘制电路，没有分支的电路称为mesh。这张照片里有吗？这幅画有三个分支，是吗？该图中有2个节点，有？这幅画有3个循环，是吗？图中有2个网格，1.4克希霍夫定律，1。分支，节点，循环，网格，图中有6个节点，这纯粹是一个错误。图中有4个节点，图中有6个分支，图中有8个分支，图中有3个循环，图中有7个循环。你犯了一个严重的错误，这是不好的，祝贺你！在任何时刻，流出任一节点的支路电流之和等于流入该节点的支路电流之和。如果规定流入节点的电流为正，流出的电流为负，那么：(基尔霍夫电流定律)，在任何时候，流出封闭表面的电流之和等于流入封闭表面的电流之和。推广应用KCL，并加入上述三个公式，得到：闭曲面，。基尔霍夫电流定律、例3、对于节点方程，i1 i3-i4=0，对于节点方程，I2 i4=0，对于节点方程，-I1I2-I3-IS=0、概化：适用于封闭曲面、IB、IC、IE、IB IC IE满足三极管电流分布关系、典型：将三极管视为封闭曲面，并在图中标出未知电流。，2a，8a，3a，3，4，6a，1a，5a，例4，选择电路的迂回方向，当电压参考方向与电路的迂回方向一致时为正，相反时为