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文檔簡介
本文格式為Word版,下載可任意編輯——電路分析基礎(chǔ)(邱關(guān)源羅先覺著)第一章
第1章
電路模型和電路定律本章內(nèi)容
1.1
電路和電路模型電流和電壓的參考方向電功率和能量電路元件
1.5
電阻元件
1.21.3
1.61.7
電壓源和電流源受控電源
1.4
1.8
基爾霍夫定律
首頁
重點:1.電壓、電流的參考方向2.電功率的計算和判斷
3.電阻元件和電源元件的特性4.基爾霍夫定律及其應(yīng)用
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1.1電路和電路模型1.實際電路功能由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期
目的連接構(gòu)成的電流的通路。a能量的傳輸、分派與轉(zhuǎn)換;b信息的傳遞、控制與處理。共性建立在同一電路理論基礎(chǔ)上。
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2.電路模型開關(guān)
電路圖燈泡
10BASE-Twallplate
電池導(dǎo)線
電路模型理想電路元件
反映實際電路部件的主要電磁性質(zhì)的理想電路元件及其組合。有某種確定的電磁性能的理想元件。返回上頁下頁
5種基本的理想電路元件:電阻元件:表示消耗電能的元件電感元件:表示產(chǎn)生磁場,儲存磁場能量的元件電容元件:表示產(chǎn)生電場,儲存電場能量的元件電壓源和電流源:表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。
注意①5種基本理想電路元件有三個特征:(a)只有兩個端子;(b)可以用電壓或電流按數(shù)學(xué)方式描述;(c)不能被分解為其他元件。返回上頁下頁
注意①具有一致的主要電磁性能的實際電路部件,在一定條件下可用同一電路模型表示;②同一實際電路部件在不同的應(yīng)用條件下,其電路模型可以有不同的形式。
例電感線圈的電路模型
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1.2電流和電壓的參考方向電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量是電流、電壓和功率。
1.電流的參考方向電流電流強度帶電粒子有規(guī)則的定向運動單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量
Δqdqi(t)limΔt0Δtdtdef
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單位方向
A(安培)、kA、mA、A
1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6A
規(guī)定正電荷的運動方向為電流的實際方向元件(導(dǎo)線)中電流滾動的實際方向只有兩種可能:實際方向
A
B
AB問題對于繁雜電路或電路中的電流隨時間變化時,電流的實際方向往往很難事先判斷。返回上頁下頁
實際方向
參考方向iA
任意假定一個正電荷運動的方向即為電流的參考方向。
參考方向B
電流的參考方向與實際方向的關(guān)系:iA參考方向?qū)嶋H方向BAi參考方向?qū)嶋H方向B
i0
i0返回上頁下頁
電流參考方向的兩種表示:用箭頭表示:箭頭的指向為電流的參考方向。iA參考方向B
用雙下標(biāo)表示:如iAB
,電流的參考方向由A指向B。A
iAB
B
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2.電壓的參考方向電位
單位正電荷q從電路中一點移至參考點(=0)時電場力做功的大小。單位正電荷q從電路中一點移至另一點時電場力做功(W)的大小。
電壓U
dWUdqdef
實際電壓方向
電位真正降低的方向。
單位
V(伏)、kV、mV、V返回上頁下頁
a
例
b
已知:4C正電荷由a點均勻移動至b點電場力做功8J,由b點移動到c點電場力做功為12J,求①以b點為參考點,求a、b、c點的電位和電壓Uab、Ubc;
c解(1)
②若以c點為參考點,再求以上各值。
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解
(2)
a
b
c結(jié)論電路中電位參考點可任意選擇;參考點一經(jīng)選定,電路中各點的電位值就唯一確定;當(dāng)選擇不同的電位參考點時,電路中各點電位值將改變,但任意兩點間電壓保持不變。返回上頁下頁
問題繁雜電路或交變電路中,兩點間電壓的實際方向往往不易判別,給實際電路問題的分析計算帶來困難。電壓(降)的參考方向參考方向U實際方向假設(shè)高電位指向低電位的方向。參考方向U–實際方向
+
–
+
+
–
–
+上頁下頁
U0
U0返回
電壓參考方向的三種表示方式:(1)用箭頭表示:
U
(2)用正負(fù)極性表示
+(3)用雙下標(biāo)表示
U
A
UAB
B返回上頁下頁
3.關(guān)聯(lián)參考方向元件或支路的u,i采用一致的參考方向稱之為關(guān)聯(lián)參考方向。反之,稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。
i+u關(guān)聯(lián)參考方向
iu非關(guān)聯(lián)參考方向
+
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例A
+
iB
u-
電壓電流參考方向如圖中所標(biāo),問:對A、B兩部分電路電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否?答:A電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián);B電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。
注意①分析電路前必需選定電壓和電流的參考方向②參考方向一經(jīng)選定,必需在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注(包括方向和符號),在計算過程中不得任意改變③參考方向不同時,其表達式相差一負(fù)號,但電壓、電流的實際方向不變。返回上頁下頁
1.31.電功率
電功率和能量單位時間內(nèi)電場力所做的功。
dwdwdqpuidtdqdt功率的單位:W(瓦)(Watt,瓦特)能量的單位:J(焦)(Joule,焦耳)返回上頁下頁
2.電路吸收或發(fā)出功率的判斷u,i取關(guān)聯(lián)參考方向
+uiu
P=uiP
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