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1、電路課件-電路模型和電路定律§1.1電路和電路模型（model)1.電路電路?由電路器件和電路部件相互聯(lián)接而成，完成某種預期的目的或具有某種功能。實際電路由于作用的不同，在復雜程度上和尺寸上都有很大的差異：芯片電力傳輸手電筒簡單復雜尺寸小尺寸大發(fā)電廠輸配電用戶非電能?電能如熱能、核能電力的輸送和分配電能?非電能如熱能、機械能、光能電路的作用（1）傳輸電能例：電力系統(tǒng)電源負載集總元件當構(gòu)成電路的器件以及電路本身的尺寸遠小于電路工作時電磁波的波長，則在任一時刻，流入各器件任一端子的電流和任兩端子間的電壓將是單值的。在這樣的近似條件下，用
2、一些理想元件或它們的組合來模擬實際器件。這樣的理想元件和電路稱為集總元件和集總電路。電路模型用理想元件或它們的組合作為實際電路器件的模型，理想元件之間用理想導線聯(lián)接，形成實際電路的電路模型。RRsUs例：理想電路幾點說明1）多端元件：二端元件，如電阻、電容；三端元件，如晶體管。2）電路元件對于實際器件是模擬，而不是等同。如當電路工作頻率較高時，線圈的電路模型需要考慮電容效應，此時的電路模型應是：RLC3）本課程中，今后的電路均指理想電路。4）關(guān)于電路、網(wǎng)絡和系統(tǒng)：從數(shù)學方法研究電路—系統(tǒng)；從電學的觀點分析電路—電路；工程上：簡單的電
3、路—電路；復雜的電路—網(wǎng)絡或系統(tǒng)。電路中的物理量及其符號電流：i,I;電壓：u,U;電荷：q,Q;磁通：?,Φ;能量：W;功率：p,P§1.2電壓和電流的參考方向1.電流和電壓的方向電路分析中，對元件性質(zhì)的描述、電路方程的建立以及對電路的分析都是建立在一定的電流和電壓方向下。判定u，i方向的問題元件ABi+u–EiRIEi易判斷不易判斷?i*有時電流和電壓的方向是隨時間不斷變化2.電流和電壓的參考方向i）電流電流的參考方向：任意選定的電流方向元件ABi標定參考方向后，電流成為代數(shù)量由參考方向判定實際方向i>0，參實一致i<0，參實相
4、反?電流的參考方向也可用下標表示，如：iAB例：計算下列電路中的電流I1I1=1AI1=-1A10V10?I1（a）10V10?I1（b）ii）電壓電壓(降)的參考方向:任意選定的電壓方向U<0+實際方向U>0+實際方向+（參考方向）UAB電壓參考方向同樣可用下標表示，如：UAB+（參考方向）UBA例:U1=10V10V10?+U110V10?+U1U1=10V?電位：相對于參考點的電壓abcd設c點為電位參考點，?a=Uac，?b=Ubc，?d=UdcUab=?a-?b則?c=0小結(jié):(1)分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向,
5、并據(jù)此列寫電路方程。(2)參考方向一經(jīng)選定，在計算過程中不得任意改變。iii)關(guān)聯(lián)參考方向(3)參考方向也稱為假定正方向，以后討論均在參考方向下進行，不考慮實際方向。關(guān)聯(lián)參考方向+UI非關(guān)聯(lián)參考方向U+I在圖中相應位置標注(包括方向和符號）§1.3電功率和能量元件ABq+u–?電場力對電荷作功，元件吸收能量元件ABq+u–?電荷克服電場力作功，元件釋放能量1.元件吸收或釋放能量2.電功率的計算元件ABq+u–?電場力將dq從AB,電場力作功，即元件吸收的能量:dw=udqt0t,從AB,移動的電荷從q(t0)q(t),元件吸收的能量
6、:i)t0t元件吸收的能量選u,i為關(guān)聯(lián)參考方向,即i與q方向一致,有i=dq/dt,則功率的單位名稱：瓦（特）符號（W）能量的單位名稱：焦（耳) 符號（J）ii)功率p元件吸收的功率:如果u,i為非關(guān)聯(lián)參考方向,即則元件AB+u–i為元件發(fā)出的功率小結(jié)u,i為關(guān)聯(lián)參考方向,p=ui為元件吸收的功率P>0,吸收u,i為非關(guān)聯(lián)參考方向,p=ui為元件發(fā)出的功率P>0,發(fā)出P<0,發(fā)出P<0,吸收3.例子實際吸收5W如果u=5V，i=1AP吸=ui=5?1=5W實際吸收12W如果u=6V，i=-2AP發(fā)=ui=6?(-2)=-12W2
7、)u,i取非關(guān)聯(lián)參考方向i+–u1)u,i取關(guān)聯(lián)參考方向i+–u3)按給定的參考方向和表達式，指出u,i的實際方向，并計算元件的功率，注明吸收還是發(fā)出。0u，itT/2TT/4T3/4cosωt+–AB3cosωt10cosωt解：由余弦曲線可知00為吸收功率§1.4電路元件幾個概念：2.集總電路：由集總元件構(gòu)成的電路稱為集總電路。1.一端口集總參數(shù)元件：具有兩個端紐，且在任何時刻t流入一個端紐的電流等于流出另
8、一個端紐的電流，其兩端紐之間的電壓是確定的集總參數(shù)元件，稱為兩端紐集總參數(shù)元件，或稱為一端口集總參數(shù)元件。3.線性元件：元件的值與加于元件兩端的電壓或流過元件的電流大小無關(guān)。例如線性R,L,C4.非線性元件：元件的值與加于元件兩端的電
