最新電路課件-電路模型和電路定律教學(xué)講義PPT課件.ppt

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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(yù)期的目的或具有某種功能。實(shí)際電路由于作用的不同，在復(fù)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(jiǎn)單復(fù)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(jī)械能、光能電路的作用（1）傳輸電能例：電力系統(tǒng)電源負(fù)載集總元件當(dāng)構(gòu)成電路的器件以及電路本身的尺寸遠(yuǎn)小于電路工作時(shí)電磁波的波長(zhǎng)，則在任一時(shí)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(lái)模擬實(shí)際器件。這樣的理想元件和電路稱(chēng)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(shí)際電路器件的模型，理想元件之間用理想導(dǎo)線聯(lián)接，形成實(shí)際電路的電路模型。RRsUs例：理想電路幾點(diǎn)說(shuō)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(duì)于實(shí)際器件是模擬，而不是等同。如當(dāng)電路工作頻率較高時(shí)，線圈的電路模型需要考慮電容效應(yīng)，此時(shí)的電路模型應(yīng)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(luò)和系統(tǒng)：從數(shù)學(xué)方法研究電路—系統(tǒng)；從電學(xué)的觀點(diǎn)分析電路—電路；工程上：簡(jiǎn)單的電

3、路—電路；復(fù)雜的電路—網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)。電路中的物理量及其符號(hào)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(duì)元件性質(zhì)的描述、電路方程的建立以及對(duì)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(wèn)題元件ABi+u–EiRIEi易判斷不易判斷?i*有時(shí)電流和電壓的方向是隨時(shí)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(biāo)定參考方向后，電流成為代數(shù)量由參考方向判定實(shí)際方向i>0，參實(shí)一致i<0，參實(shí)相

4、反?電流的參考方向也可用下標(biāo)表示，如：iAB例：計(jì)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(shí)際方向U>0+實(shí)際方向+（參考方向）UAB電壓參考方向同樣可用下標(biāo)表示，如：UAB+（參考方向）UBA例:U1=10V10V10?+U110V10?+U1U1=10V?電位：相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓abcd設(shè)c點(diǎn)為電位參考點(diǎn)，?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(xiě)電路方程。(2)參考方向一經(jīng)選定，在計(jì)算過(guò)程中不得任意改變。iii)關(guān)聯(lián)參考方向(3)參考方向也稱(chēng)為假定正方向，以后討論均在參考方向下進(jìn)行，不考慮實(shí)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(yīng)位置標(biāo)注(包括方向和符號(hào)）§1.3電功率和能量元件ABq+u–?電場(chǎng)力對(duì)電荷作功，元件吸收能量元件ABq+u–?電荷克服電場(chǎng)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(jì)算元件ABq+u–?電場(chǎng)力將dq從AB,電場(chǎng)力作功，即元件吸收的能量:dw=udqt0t,從AB,移動(dòng)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(chēng)：瓦（特）符號(hào)（W）能量的單位名稱(chēng)：焦（耳)　　符號(hào)（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(shí)際吸收5W如果u=5V，i=1AP吸=ui=5?1=5W實(shí)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(dá)式，指出u,i的實(shí)際方向，并計(jì)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(gè)概念：2.集總電路：由集總元件構(gòu)成的電路稱(chēng)為集總電路。1.一端口集總參數(shù)元件：具有兩個(gè)端紐，且在任何時(shí)刻t流入一個(gè)端紐的電流等于流出另

8、一個(gè)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(chēng)為兩端紐集總參數(shù)元件，或稱(chēng)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(guò)元件的電流大小無(wú)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