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第一章 电路模型和电路定律 1－1 电路和电路模型 1－2 电流和电压的参考方向 1－3 电功率和能量 1－4 电阻元件 1－5 电压源和电流源 1－6 受控电源 1－7 基尔霍夫定律 1－1 电路和电路模型 一、 电路 1.定义：电路是由若干个电工元器件按一定的方向相互连接构成的电流通路。 2.功能：（1）提供能量及其传送与分配 （2）传递、处理、存储信号 （3）测量电量 （1）能量转换： 实现电能传送、转换等。 电源(source)：提供能量或信号。 负载(load)：将电能转化为其它形式的能量，或对信号进行处理. 导线(line)、开关（switch)等：将电源与负载接成通路. 二、电路分类： 四、电路模型 (circuit model)1.定义：按一定方式，相互连接着的理想元件所组成的电路。2.理想电路：（1）电路器件或电路尺寸本身λ（电磁波），此时可以忽略电磁过程连接分布的特性。（2）电路中的元件为集中参数元件。所谓集总，每一种集总元件只表示一种基本现象，可以用数学方向精确定义。（3）理想元件是通过端子与外用理想导线连接。 1－2 电流和电压的参考方向 一、电流(current) 二、电压(voltage)：电路中a,b两点间的电压表明单位正电荷由a点转移至b所获得或者失去的能量。 电压的方向：习惯上把高电位指向低电位的方向称为电压的方向，即实际方向、电压降的方向。 四、关联方向 关联方向：对一段电路或一个元件，常指定其电流从电压的“＋”极性端流向“－”极性端，即电流与电压降参考方向一致。 1－3 电功率和能量 电能 dw=uidt 电功率：在单位时间内这部分电路所吸收的电能，叫作这部分电路吸收的功率。 1－4 电阻元件 一、元件分类 无源理想元件：电阻、电容、电感 有源理想元件：电压源、电流源 从元件参数是否随时间变换的意义可分为： 1－5 电压源和电流源 1－6 受控电源(非独立源)(controlled source or dependent source) 3、线性时不变受控源特点： （1） 非独立的电源：不能独立向外电路提供能量。 节点A: 例: KVL方程: 回路1: 在任意时刻，沿任一回路的所有闭合节点序列的电压代数和为零。 例：图示电路，电阻R有无电流？求电压u1和u2 。 例2：图示电路，求电流I1 、 I2和电压u1 、 u2 。 例： 图示电路，求电压U和电流I。 例： 图示电路，求电压u、电流I1和电阻R。 练习： 图示电路，i1 =3A, u2 =4V。求电流i、电压u、us 和电阻R,并求电源、受控源发出的功率。 I1 I2 I3 I4 解： I3=-1A I2=3A u=2I2 -2 = 4 v 由KVL，有 u - U1-2I3 + 2=0 U1=8v I4 =1A I1=I+I4 由KCL，有 =2A 由KVL，有 U1=3U1 –RI1 故 R=8? 例4：电路如图所示。 若：(1)R=10?； (2) R=5?；(3) R=2?时; 试判断5V电压源是发出功率或吸收功率。 例5 电路如图所示。已知uS1=10V, iS1=1A, iS2=3A, R1=2?, R2=1?。 求电压源和各电流源发出的功率。 电压源的吸收功率为 电流源iS1和iS2吸收的功率分别为： 解： 根据KCL求得 根据 KVL和VCR求得： 1. 定义：电压源电压或电流源电流不是给定的时间函数，而是受电路中某个支路的电压(或电流)的控制。 电路符号 + – 受控电压源 受控电流源 受控支路 控制支路 例: ic=b ib 用以前讲过的元件无法表示此 电流关系,为此引出新的电路模 型——电流控制的电流源. 一个三极管可以用CCCS模型来表示CCCS可以用一个三极管来实现. ib b ib 控制部分 受控部分 Rc ib Rb ic 受控源是一个四端元件: 输入端口是控制支路， 输出端口是受控支路. (a) 电流控制的电流源 ( Current Controlled Current Source ) ? : 电流放大倍数 r : 转移电阻 { u1=0 i2=b i1 { u1=0 u2=ri1 CCCS o o i2=b i1 + _ u2 i2 o o + _ u1 i1 2. 分类：根据控制量和被控制量