电路基本概念和基本分析方法.pptxVIP

电工学202X顾伟驷

电路的基本概念01无源电路元件02有源电路元件03基尔霍夫定律04支路电流法05叠加原理06等效电源定理07受控源08一阶电路的过度过程09第一章电路的基本概念与分析方法

1.1.1电路的组成及作用电路:简言之就是电流所经过的路径。电路的组成：电源，负载，中间环节。开关白纸灯导线干电池（a）电路的组成中间环节（b）电路框图电源负载

电路的作用在电力工程中，电路起输送和转换电能的作用。电路还起着信号的变换与处理作用。如图所示。常见的收音机、扩音器电路便是放大电路的实例。ui(mV)u0(V)tu000t图1.1-2信号波形放大放大电路ui

1.1.2电路的基本物理量及参考方向

电流直流：I=Q/t 交流：i=dq/dt判断电流方向参考方向选定之后，电流之值才有正负之分++++abbi图1.1-3电流的方向

对交流讲，其方向随时间而变，这时可任意选定某一方向作为电流的参考方向或称正方向。在参考方向选定之后，电流之值才有正负之分电流的正方向除用箭头表示外，还可用双下标表示，如Iab表示正方向是由a指向b的电流。如果正方向选定为由b指向a，则为Iba，两者之间相差一个负号，即Iab=－Iba12判断电流的实际方向

电动势的方向规定为在电源内部由低电位端指向高电位端，即为电位升高的方向电动势E01电压的方向规定为高电位端指向低电位端，即为电位降低的方向。电压02电压与电动势

和电流一样，在电路图上所标的电压和电动势的方向都是参考方向。关联参考方向即电压、电流参考方向一致abURI(a)部分电路UIab(b)图1.1-5关联参考方向＋－＋－

P=UI设某一元件（或部分电路）两端的电压为U，流过的电流为I，且电压和电流的方向相关联，则该元件消耗的功率P为01P=EI对于有电动势的设备，当E、I的正方向一致时，元件产生的电功率：02电路功率

1.1.3电路的三种状态开路状态当开关S打开，电路的电流为零，内阻R0上的电压降也等于零，故电源端电压等于电动势E，即U0=EE_+abcdRR0SU0(a)开路S+_

有载状态开关S合上，电流I通过电阻R，电阻R上消耗电能。电路的电流I为：I=E/（R+RO）负载两端的端电压U为：U=E–IRO=IR用I乘以上式两边，则得：IU=IE-I2RO=I2RI(b)有载E+abcdR0SU0S_+_

短路状态当电路的负载电阻为零时，电路为短路状态。发生短路时，端电压U=0，则短路电流Is为:IS=E/RO 它所产生的电功率:PS=IS2RO=E2/ROIE(c)短路_+abcdRR0

电阻元件简称为电阻。电阻两端的电压与流过的电流在关联方向下，其关系式为：U=IR;u=iR消耗功率P=i2R≥0为一耗能元件1.2.1电阻元件

1.2.2电感元件电感元件简称为电感，其单位为亨利（H）(b)电感元件符号图1.2-1电感元件iLeLiLeLuLNΦuLL(a)空心电感线圈＋－＋－＋－＋－

当接至交流电压uL时，线圈中有电流iL流进，产生交变的磁通φ，若线圈匝数为N，则有当线圈中无铁磁材料时，磁链与电流iL成正比关系，即ψ∝iL，可得电感

根据电磁感应定律，当线圈中通入变化的电流iL后，此线圈中将产生感应电势eL，对于空芯线圈电感是一种储能元件，当时间由0到T，电流由0增加到I时，电感的磁场储能为

1.2.3电容元件电容元件简称为电容，C表示，单位为法拉（F），简称法。电容器极板上的电荷量q与极板间的电压uC成正比，即icucC图1.2-2电容元件＋－

当电容二端加一变化的电压，这时电路中就产生电流Ic01.当时间由0到T，电压由0增加到U时，电容的电场储能为02.

1.3.1理想电压源和理想电流源理想电压源简称电压源，端电压是恒定值US或为随时间变化的uS(t)(如正弦交流电压)，而流过的电流取决于与它相连的外电路。IUSU0I理想电压源RLUS+__图1.3-1理想电压源的符号、外特性曲线(c)电压源电路US+__(a)符号(b)外特性曲线＋U－

理想电流源简称电流源，输出电流是恒定值IS或为随时间变化的iS(t)(如正弦交流电流)它的端电压取决于与它相连的外电路。RL(c