第1章 電路與電路模型

1.電壓、電流的參考方向3.基爾霍夫定律

重點(diǎn)：第1章電路的基本概念與基本定律2.電路元件特性11.1電路和電路模型1.電路功能a能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；b信息的傳遞與處理。各種元器件為了某種目的、按照一定的方式連接而成的整體。分類a強(qiáng)電電路；b弱電電路。2

由一些理想電路元件相互連接而構(gòu)成的整體。2.電路模型導(dǎo)線電池開關(guān)燈泡電路圖理想電路元件電路模型3RL1.2電路的基本物理量1.電流及其方向電流帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動

單位1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6AA（安培）、kA、mA、A4

方向規(guī)定正電荷的運(yùn)動方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向5用箭頭表示：箭頭的指向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较颉Ｓ秒p下標(biāo)表示：如

iAB

,電流的參考方向由A指向B。iABiABAB

表示(2)如電阻上的電壓與電流參考方向非關(guān)聯(lián)公式中應(yīng)冠以負(fù)號注歐姆定律(1)只適用于線性電阻，(R為常數(shù)）則歐姆定律寫為u–Rii–GuRui+-62.功率Rui+-p

uii2Ru2/R二、

電容元件1、電容7

電路符號C＋－u+

C稱為電容器的電容,單位：F(法)常用F，pF等表示。

單位

線性電容的電壓、電流關(guān)系C＋－uiu、i

取關(guān)聯(lián)參考方向表明：

(1)i的大小取決于u

的變化率,與u的大小無關(guān)；(2)當(dāng)u為常數(shù)(直流)時(shí)，i=0。電容相當(dāng)于開路，電容有隔斷直流作用；82.電容的功率和儲能當(dāng)電容充電，u>0，du/dt>0，p>0,電容吸收功率當(dāng)電容放電，u>0，du/dt<0，p<0,電容發(fā)出功率.

功率表明電容元件是儲能元件，它本身不消耗能量。u、i取關(guān)聯(lián)參考方向9三、電感元件i(t)+-u(t)1、電感10

電路符號L

稱為電感器的自感系數(shù),L的單位：H(亨)常用mH,H表示。+-u(t)iL

單位

線性電感的電壓、電流關(guān)系u、i

取關(guān)聯(lián)參考方向表明：(1)電感電壓u的大小取決于i

的變化率,與i的大小無關(guān)，電感是動態(tài)元件；(2)當(dāng)i為常數(shù)(直流)時(shí)，u=0。電感相當(dāng)于短路；+-u(t)iL112.電感的功率和儲能當(dāng)電流增大，i>0，di/dt>0，p>0,電感吸收功率。當(dāng)電流減小，i>0，di/dt<0，p<0,電感發(fā)出功率。

功率表明

電感元件是儲能元件，它本身不消耗能量。u、i取關(guān)聯(lián)參考方向12

1.4電源元件

其兩端電壓總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，其值與流過它的電流i

無關(guān)的元件叫理想電壓源。

電路符號1.理想電壓源

定義

+_13

電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無關(guān)；

通過電壓源的電流由電源及外電路共同決定。

理想電壓源的電壓、電流關(guān)系ui伏安關(guān)系例Ri-+外電路電壓源不能短路！14電壓源的功率電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；

+_iu+_發(fā)出功率，起電源作用15例+_i+_+_10V5V計(jì)算圖示電路各元件的功率。解發(fā)出發(fā)出（實(shí)際吸收）吸收滿足：P（發(fā)）＝P（吸）16

實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若短路，電流很大，可能燒毀電源。usuiO

實(shí)際電壓源i+_u+_考慮內(nèi)阻伏安特性一個(gè)好的電壓源要求17

其輸出電流總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，其值與它的兩端電壓u無關(guān)的元件叫理想電流源。

電路符號2.理想電流源

定義

(1)電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；

電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定

理想電流源的電壓、電流關(guān)系ui伏安關(guān)系18例外電路電流源不能開路！Ru-+19例計(jì)算圖示電路各元件的功率。解發(fā)出發(fā)出（實(shí)際吸收）滿足：P（發(fā)）＝P（吸）+_u+_2A5Vi20

實(shí)際電流源也不允許開路。因其內(nèi)阻大，若開路，電壓很高，可能燒毀電源。isuiO

實(shí)際電流源考慮內(nèi)阻伏安特性一個(gè)好的電流源要求u+_i211.5基爾霍夫定律基爾霍夫定律包括:基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。它反映了電路中所有支路電壓和電流所遵循的基本規(guī)律，是分析電路的基本定律。221.幾個(gè)名詞電路中通過同一電流的分支。(b)三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。(

n

)b=3an=2b+_R1uS1+_uS2R2R3（1）支路

(branch)電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條支路i3i2i1(2)結(jié)點(diǎn)(node)b=523由支路組成的閉合路徑。(l)對平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。l=3+_R1uS1+_uS2R2R3123(3)回路(loop)(4)網(wǎng)孔(mesh)網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔242.基爾霍夫電流定律(KCL)令流出為“+”，有：例

在電路中，任意時(shí)刻，對任意結(jié)點(diǎn)流出或流入該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。流進(jìn)的電流等于流出的電流25例推廣：KVL也適用于電路中任一假想的回路（未閉合的部分回路）aUsb__-+++U2U126思考：VB=?AB+_1111113+_21.i12.27++--4V5Vi=?3.++---4V5V1A+-u=?4.3328解10V++--1A-10VI=?105.4V+-10AU=?26.+-3AI解I1291.6電路的工作狀態(tài)（一）負(fù)載狀態(tài)EUSUL++__IS電路的狀態(tài)——通路電源的狀態(tài)——有負(fù)載