電路元件和基本定律1

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1、主講教師：石建平E-mail:shi_jian_ping2@yahoo.com.cn《電路分析基礎(chǔ)》(Basisofcircuitanalysis)安徽師范大學(xué)物電學(xué)院電子信息技術(shù)教研室一、學(xué)習(xí)本課程的意義三、本課程特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法前言二、目的和任務(wù)四、要求一、《電路分析基礎(chǔ)》（第三版）李翰蓀編高等教育出版社1993年四、《電路與信號(hào)分析基礎(chǔ)》汪載生編人民郵電出版社1991年參考書目三、《電路分析基礎(chǔ)》北郵電工教研室編人民郵電出版社1984年五、《電路原理》江澤佳主編高等教育出版社1985年六、《電路》（第四版）邱關(guān)源主編高等教育出版社1999年二、《電路分析基礎(chǔ)》周圍主編人民郵電出

2、版社2003年1.電壓、電流的參考方向3.基爾霍夫定律?重點(diǎn)：第一章電路元件和電路定律(circuitelements)(circuitlaws)2.電路元件特性1.1電路和電路模型1.2電壓和電流的參考方向1.3電路元件的功率1.4電阻元件1.5電源元件1.7受控電源1.6基爾霍夫定律1.1電路和電路模型（model)一、電路：是由各種電的器件（如電阻器、電容器、電感器、晶體管、電源、開關(guān)等）按照一定的方式組合起來(lái)構(gòu)成的電的通路。如：日光燈電路。電路組成：1、從能量傳輸角度看分為：電源(source)：提供能量或信號(hào).負(fù)載(load)：將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，或?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理

3、.導(dǎo)線(line)、開關(guān)（switch)等：將電源與負(fù)載接成通路.2、從信號(hào)處理角度看分為：響應(yīng)信號(hào)（輸出信號(hào)）激勵(lì)信號(hào)（輸入信號(hào)）電路（網(wǎng)絡(luò)）二、電路模型(circuitmodel)1.理想電路元件：根據(jù)實(shí)際電路元件所具備的電磁性質(zhì)所設(shè)想的具有某種單一電磁性質(zhì)的元件，其u，i關(guān)系可用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)式子嚴(yán)格表示。幾種基本的電路元件：電阻元件：表示消耗電能的元件電感元件：表示各種電感線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能的作用電容元件：表示各種電容器產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能的作用電源元件：表示各種將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件2.電路模型：由理想元件及其組合代表實(shí)際電路元件，與實(shí)際電路具有基本相同的電磁

4、性質(zhì)，稱其為電路模型。*電路模型是由理想電路元件構(gòu)成的。導(dǎo)線電池開關(guān)燈泡例.(a)實(shí)際電路(b)電路模型（電路圖）三.集總電路集總電路（Lumpedcircuit）：在一般的電路分析中,電路的所有參數(shù),如阻抗、容抗、感抗都集中于空間的各個(gè)點(diǎn)上,各個(gè)元件上,各點(diǎn)之間的信號(hào)是瞬間傳遞的,這種理想化的電路模型稱為集總電路。一個(gè)實(shí)際電路要能用集總參數(shù)電路近似，要滿足如下條件：即實(shí)際電路的尺寸必須遠(yuǎn)小于電路工作頻率下的電磁波的波長(zhǎng)。判定條件：已知電磁波的傳播速度與光速相同，即v=3×105km/s(千米/秒)(1)若電路的工作頻率為f=50Hz，則周期T=1/f=1/50=0.02s波長(zhǎng)?=

5、3×105?0.02=6000km一般電路尺寸遠(yuǎn)小于?。(2)若電路的工作頻率為f=50MHz，則周期T=1/f=0.02?10–6s=0.02?s波長(zhǎng)?=3×105?0.02?10–6=6m此時(shí)一般電路尺寸均與?可比，所以電路不能視為集總參數(shù)電路，此時(shí)應(yīng)視為分布參數(shù)電路。1.2電壓和電流的參考方向(referencedirection)一、電路中的主要物理量主要有電壓、電流、電荷、磁鏈等。在線性電路分析中常用電流、電壓、電位等。1.電流(current)：帶電質(zhì)點(diǎn)的定向運(yùn)動(dòng)形成電流。電流的大小用電流強(qiáng)度表示：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電量。單位：A(安)(Ampere，安培)當(dāng)數(shù)值

6、過大或過小時(shí)，常用十進(jìn)制的倍數(shù)表示。SI制中，一些常用的十進(jìn)制倍數(shù)的表示法：符號(hào)TGMkcm?npf中文太吉兆千厘毫微納皮飛數(shù)量101210910610310–210–310–610–910–1210–15電流方向：規(guī)定為正電荷沿導(dǎo)體移動(dòng)的方向（與電子的運(yùn)動(dòng)方向相反）直流（DirectCurrent):大小和方向都不隨時(shí)間改變的恒定電流。簡(jiǎn)記DC。符號(hào):I(大寫字母）交流（AlternatingCurrent):大小和方向隨時(shí)間改變的電流。簡(jiǎn)記AC。符號(hào):i(小寫字母）2.電壓(voltage)：電場(chǎng)中某兩點(diǎn)A、B間的電壓(降)UAB等于將單位正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功,

7、或者稱為在此過程中該電荷獲得或失去的電能，即單位：V(伏)(Volt，伏特)當(dāng)把點(diǎn)電荷q由B移至A時(shí)，需外力克服電場(chǎng)力做同樣的功WAB=WBA，此時(shí)可等效視為電場(chǎng)力做了負(fù)功–WAB，則B到A的電壓為3.電位：電路中為分析的方便，常在電路中選某一點(diǎn)為參考點(diǎn)，把任一點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓稱為該點(diǎn)的電位。參考點(diǎn)的電位一般選為零，所以，參考點(diǎn)也稱為零電位點(diǎn)。電位單位與電壓相同，也是V(伏)。abcd設(shè)c點(diǎn)為電位參考點(diǎn)，則Uc=0Ua=Uac，Ub=Ubc，Ud=Udc兩點(diǎn)間電壓與電