电路理论基础第二版第一章 基尔霍夫定律和电阻元件.pptVIP

第一章 电路模型和电路定律 电路理论基础 主讲：廉德亮 办公室：817 电话Email:liandl@szu.edu.cn 《电路分析》内容结构 无电容、电感器件的直流稳态电路 （1－3－4 1个定律；3个方法；4个定理。数学工具是代数方程） 有电容、电感的瞬态直流电路 （3个响应。工具是解一阶、二阶微分方程） 有电容、电感的交流稳态电路 （1－3－4 1个定律；3个方法；4个定理。数学工具是复数） 第一章 电路模型和电路定律 1.1 电路和电路模型 1.2 电路变量（电流、电压和电功率） 1.3 基尔霍夫定律（电流KCL和电压KVL） 1.4 电阻电路的元件 (电阻、电源（包括受控源）) 1.5 简单电阻电路分析 1.6 例题 重点： 1. 电压、电流的实际方向、参考方向和关联方向之间的关系 2. 基尔霍夫定律（KCL、KVL） 3. 电阻元件和电源元件的特性 1.1 电路和电路模型 一. 工程的实际电路 组成：电源、信号源、中间环节、负载 作用：能量传输和能量转换；信号处理 激励：电源和信号源 响应： 电路中产生的电流和电压 二. 电路模型 电路模型：用理想元件的组合取代实际电 路元器件和设备所得理想电路。 理想元件：具有严格数学定义用来模拟某一电磁现象的元件。 常用理想元件：电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源。 5种基本的理想电路元件： 三. 电路分类 集总参数电路：电路尺寸远小于电路工作时电磁波的波长。 非集总参数电路：电路尺寸与电路工作时电磁波的波长可以比拟。 元件参数与其电流和电压均无关为线性元件 线性电路：电路中所有元件都是线性元件。 非线性电路：电路中含有非线性元件。 时变电路：元件参数随时间变化。 时不变电路：元件参数与时间无关。 1.2.1 电流 i--安培（A），q--库仑（C），t--秒（S） 电流方向：规定正电荷移动的方向。 电流参考方向：人为假定的电流正方向。 1.2.3电路元件的功率 p--瓦特（W），w--焦耳（J），t--秒（S） 功率的计算：设 t 时刻电流和电压真实方向如图（选择的是关联方向）。 在电场的作用下，dt 时间内由a到b的正电荷为dq 电荷失去的能量（即电路所吸收的能量）为 该时刻该电路吸收电能的速率（电功率）为 二. 基尔霍夫电流定律（KCL） KCL：集总电路中，任何时刻，对任一节点，连接到该节点的所有支路的电流代数和为零。 KCL推广至闭合面：集总电路中，任何时刻，联接到任一闭合面的所有支路的电流代数和为零。 1.3.2 基尔霍夫电压定律 KVL：集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和为零。 1.4 电阻电路的（理想）元件 1.4.1 电阻元件 1.4.2 电压源 1.4.3 电流源 1.4.4 四种受控源 1.4.1电阻 例1：已知 iS =3A， us =5V，R＝5?， 求Pus、Pis、PR。 例2：已知 iS =2A， us =5V，R＝10?， 求Pus、Pis、PR。 1.5 简单电路分析 1.5.1 电阻的串联、并联电路 1.5.3 串、并联电路分析 1.5.4 电阻、电压源单回路电路的计算 1.5.5 电阻、电流源单节偶电路的计算 1.5.6 两点间电压的计算 例1：已知 R1 =100?， R2 =R3＝50?， 求U1、U2。 方法2：回路法 电路中a、b两点间的电压Uab等于从a至b任一路径上所有支路电压的代数和。若支路电压参考方向与路径方向一致，则取正号；否则取负号。 4 例题 电流控制的电压源 ( CCVS ) r : 转移电阻 例 电路模型 ?ib ic ib 下 页 上 页 ri1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + + _ 返 回 3.受控源与独立源的比较 独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关； 受控源电压(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； 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，在电路中不能作为“激励”。 受控源是有源元件，在电路中它可能放出电能，也可能吸收电能。 求受控源的功率