第一章电路模型和电路定律案例.ppt

* 前面我也说了这些电路有着不同的功能，那我们对这些电路进行划分，就会发现他们主要存在三大作用，第一个就是能够进行能量的转换与传输，像我们国家的大型的国家电网，它所起的就将其他形式的能量转换成电能，例如我们的三峡水库就是讲水的势能最终转换成电能，火力发电厂将热能转换成电能，风力发电是将风能转换成电能，太阳能转换成电能，原子能转换成电能，让后电网再将这些电能通过输电线和变压器将电能传送到我们都用户单位，再由用户单位将这些电能转换成其他形式的能量，例如转换成热能或者机械能等等。在我们的电网中，所用到的是高电压大电流，我们又将这样的系统称作强电系统。 第二个作用就是进行信号的处理和传递，例如我们电视机，电视台将声音和图像转换成电信号，并将电信号传递出去，电视机的接收器接收电信号，还原成声音和图像。这些就是信号的处理和传递。第三个作用就是我们现在普遍使用的计算机，它有信息存贮的功能，可以进行信息存贮。对于这些具有不同功能的电路，它又是由哪些部件构成的呢？ * 既然我们说电路模型是由理想电路元件互相连接而成的，那么电路当中有哪些理想元件呢？通常包含两大类，一个就是无源元件，就是将来需要从电路中吸收能量的元件。无源元件包括三类。将来在电路中都是讲电路符号表示电路元件，所以大家要将他们一一对应。在实际电路中，这三个物理过程在电路中是连续分布的，但在集总假设条件下，这三个物理过程我们就分别集中在这三个电路元件中。 * 既然我们说电路模型是由理想电路元件互相连接而成的，那么电路当中有哪些理想元件呢？通常包含两大类，一个就是无源元件，就是将来需要从电路中吸收能量的元件。无源元件包括三类。将来在电路中都是讲电路符号表示电路元件，所以大家要将他们一一对应。在实际电路中，这三个物理过程在电路中是连续分布的，但在集总假设条件下，这三个物理过程我们就分别集中在这三个电路元件中。 * * 电流控制的电压源 ( CCVS ) r : 转移电阻 例 是电路内部电子器件中所发生物理现象的一种模型 ?ib ic ib 双极晶体管 i1 ri1 + _ u2 i2 _ u1=0 + + _ 说明 1、控制支路： 当u1为控制量， i1 =0； 当i1为控制量， u1 =0； 被控支路： 当u2为输出量，内电阻0； 当i2为输出量， 内电导0； 2、受控源是线性元件 3、受控源输出量直接由电路符号判断； 4、受控源具有独立源的基本特性，具有二重性 （电源 性和电阻性） 3.受控源与独立源的比较 独立源的输出电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源的输出电压(或电流)由控制量决定。 独立源在电路中起“激励”作用，在电路中产生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流的控制关系。 4.受控源的功率 + _ u2 i2 _ u1 i1 + 受 控 源 采用关联参考方向 受控源吸收的功率为： 由于控制支路不是开路就是短路，所以对所有4种受控源，其功率均为： 即由受控支路来计算受控源的功率。 例 求：电压u2 解： 5i1 + _ u2 _ i1 + + - 3? u1=6V 1.8 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律( KVL )。它反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律，是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。 1.几个名词 支路 结（节）点 三条或三条以上支路的连接点称为结点。 R5 a d + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R4 R3 b c ④回路 由支路组成的闭合路径。 ⑤网孔 对平面电路，其内部不含任何支路的回路。 网孔是回路，但回路不一定是网孔。 注意 电路中任意一段无分支且 具有实有元件的电路。 ⑥网络 复杂的电路 ③路径 任意两个结点间的一条通路，由支路构成。 2.基尔霍夫电流定律 (KCL) 令流出为“+”，流入为“-” 在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点流出（或流入）该结点电流的代数和等于零。 流入 流出 例：已知：i1, i2, i3,i4,求i5 i1=2A, i2= -5A, i3=4A, i4=-3A -(2)-(-5)+(4)+(-3)+ i5=0 故： i5= -4A 解1： i5=(2)+(-5)-(4)-(-3) 故： i5= -4A 解2： KCL有两套正负号： 1、给定参考方向后KCL方程