1.电压、电流的参考方向3.基尔霍夫定律重点.ppt

自我介绍：徐志鹏 电子邮件：xuzhipeng@lcu.edu.cn 课程特点： 与高中物理知识有联系 与高等数学的联系 极限、导数、微分方程、线性代数 概念多、定理多、公式多 多动手，提高解题能力，杜绝眼高手低 成绩构成 作业 实验 共6个实验 签到表、实验报告、预习报告、原始记录纸 到课率 上一年度不及格率约 25% 1. 电压、电流的参考方向 3. 基尔霍夫定律 重点： 第1章 电路模型和电路定律 2. 电路元件特性 1.1 电路和电路模型 1. 实际电路 功能 a 能量的传输、分配与转换 b 信息的传递与处理 TTL逻辑电平：1－高电平 =2.4V 0－低电平 =0.5V 共性 建立在同一电路理论基础上 由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。 反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。 2. 电路模型 (circuit model) 导线 电池 开关 灯泡 电路图 理想电路元件 有某种确定的电磁性能的理想元件 电路模型 几种基本的电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件 电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件 注 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定条件下可用同一模型表示； 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其 模型可以有不同的形式 例 3. 集总参数电路 由集总元件构成的电路 集总元件 假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行 集总条件 注 集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但与空间坐标无关 1.2 电流和电压的参考方向 电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。 1. 电流的参考方向 (current reference direction) 电流 电流强度 带电粒子有规则的定向运动 单位时间内通过导体横截面的电荷量 方向 规定正电荷的运动方向为电流的实际方向 单位 1kA=103A 1mA=10-3A 1 ? A=10-6A A（安培）、kA、mA、?A ? 实际方向 实际方向 ? A A B B 复杂电路、未知电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断。 参考方向 i 参考方向 大小 方向(正负） 电流(代数量) 任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。 A B i 参考方向 i 参考方向 i 0 i 0 实际方向 实际方向 电流的参考方向与实际方向的关系： A A B B 电流参考方向的两种表示： ? 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 ? 用双下标表示：如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。 i A B iAB A B 电压U 单位：V (伏)、kV、mV、?V 2. 电压的参考方向 (voltage reference direction) 单位正电荷q 从电路中一点移至另一点时电场力做功（W）的大小 电位? 单位正电荷q 从电路中一点移至参考点（?＝0）时电场力做功的大小 实际电压方向 电位真正降低的方向 例 已知：4C正电荷由a点均匀移动至b点电场力做功8J，由b点移动到c点电场力做功为12J， (1) 若以b点为参考点，求a、b、c点的电位和电压Uab、U bc; (2) 若以c点为参考点，再求以上各值 解 a c b (1) 以b点为电位参考点 a b c 解 (2) 电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中 各点的电位值就是唯一的；当选择不同的电位参考点时， 电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。 结论 以c点为电位参考点 问题 复杂电路、未知电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往不易判别，给实际问题的分析带来困难。 电压(降)的参考方向 U 0 参考方向 U + – + 实际方向 + 实际方向 参考方向 U + – 0 U 假设的电压降低之方向 电压参考方向的三种表示方式： (1) 用箭头表示 (3) 用正负极性表示 (2) 用双下标表示 U U + A B UAB 元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为关联参考 方向。反之，称为非关联参考方向。 关联参考方向 非关联参考方向 3. 关联参考方向 i + - + - i U U 注 (1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 (2) 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 (包括方向和符号），在计算过程中不得任