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第一章 电路的基本概念与定律 龚淑秋制作
一章电脂和盘与1 介绍概念:”函是电路参数是C 的路元件电路模型?参方什么是m? ■■■■■■■■■口■■■■■■■■口■■■■■■■■口■■■■ 第一节电路和电路模型 第二节电路变量及其参考方向 第三节电阻、电感和电容 第四节电压源和电流源 ■第五节受控电源 第六节基尔霍夫定律 凵第七节电功率和电位的计算 HOME
第一章 电路的基本概念与定律 第一节 电路和电路模型 第二节 电路变量及其参考方向 第四节 电压源和电流源 第五节 受控电源 第六节 基尔霍夫定律 第七节 电功率和电位的计算 第三节 电阻、电感和电容 HOME
第一节电路和电路模型 什么是电路? 电路是由电路器件(例如晶体管)和电路元件(例如 电容、电感、电阻等)相互连接而成,具有传输电 能、处理信号、测量、控制、计算等功能。 最简单的电路是由电源、负载、中间环节构成的。 下面的就是这个简单电路和电路模型:可以看到电流的通路: 中间环节 电 s 负载 电压源中间环节 负载 实际电路 电路模型 HOME下
电路是由电路器件(例如晶体管)和电路元件(例如 电容、电感、电阻等）相互连接而成，具有传输电 能、处理信号、测量、控制、计算等功能。 最简单的电路是由 电源、负载、中间环节构成的。 下面的就是这个简单电路和电路模型：可以看到电流的通路： 电压源 中间环节 负 载 电 池 中间环节 负载 HOME 第一节 电路和电路模型
实际的电路很复杂,本书只讨论电路模型而非实际电路本身 何为电路模型? 它从复杂实际电路等效而来,是由电路元件构成的。 比如上图的电池等效成了电压源;而灯泡等效成了电阻。 何为电路元件?无源电路元件 有源电路元件 R 电阻电容电感 电压源电流源 HOME
实际的电路很复杂，本书只讨论电路模型 而非实际电路本身 比如上图的电池等效成了电压源；而 灯泡等效成了电阻。 电容 电感 电压源 电流源 它 从复杂实际电路等效而来, 是由电路元件构成的。 电阻 何为 电路模型？ 何为电路元件？ 无源电路元件 有源电路元件 HOME
第二节电路变量及其参考方向 电路理论中涉及的电路变量通常有: 电流、电压、电功率 1、电流:在导体中,自由电子在电场力的 作用下做有规则的移动形成电流。 规定:正电荷移动的方向为电流的实际方向 直流电流电流的单位是安培 1A= 1000 mA i→交流电流 lMA= 1000uA HOME
1、电流：在导体中，自由电子在电场力的 作用下做有规则的移动形成电流。 正电荷移动的方向为电流的实际方向 电路理论中涉及的电路变量通常有： 电流、 电压、 电功率 I 直流电流 电流的单位是安培！ 1A = 1000 mA i 交流电流 1mA = 1000μA HOME 第二节 电路变量及其参考方向
∠2、电压:电压?电位?电动势? 电压?电场力把单位正电荷由A搬到B所做的功 A B 表示为UAB AB 单位伏特V方向为从A至B 也叫电压降或电位差1V=1000mV,1mV=1000nV 电位? 与电压代表的意义相同,可以说电位是电压的 种特例。 定义:A点的电位是A点与参考点间的电压,记做UA 电动势?电场力将电位正电荷从电源的低电位点 移到高电位点所做的功 电动势用E表示,实际方向为电位升的方向,与电压方向相反 HOME D
2、电压： UAB A B I 电场力把单位正电荷由A 搬到B 所做的功 表示为 UAB 也叫电压降或电位差 单位 伏特 V 1V=1000mV ,1mV=1000μV 与电压代表的意义相同，可以说电位是电压的 一种特例。 定义： A 点的电位是A 点与参考点间的电压，记做UA 方向为从A 至B 电场力将电位正电荷从电源的低电位点 移到高电位点所做的功。 电动势用E 表示，实际方向为电位升的方向，与电压方向相反。 电压？ 电位？ 电动势？ 电压？ 电位？ 电动势？ HOME
注意电压的名称电压、电压降、电位差、电位、电动势二 它们的相同点一单位相同都是伏特(V) 它们的区别 仅电动势的方向与其它的相反 3.电功率□功率用p来表示p(0=m(0i0 定义 单位为W、mW、kW 电功率与电压和电流密切相关。当正电荷从元件上电 压的“+”极经元件移至“-”极时,电场力要对电荷作功, 这时,元件吸收能量;反之,正电荷从“-”极到“+”极 时,电场力作负功,元件向外释放能量。 HOME
电压、电压降、电位差、电位、电动势 它们的相同点 它们的区别 单位相同 都是 伏特 （V） 仅电动势的方向与其它的相反 3. 电功率 电功率与电压和电流密切相关。当正电荷从元件上电 压的“+”极经元件移至“-”极时，电场力要对电荷作功， 这时，元件吸收能量；反之，正电荷从“-”极到“+”极 时，电场力作负功，元件向外释放能量。 功率用 p 来表示 p(t) =u(t) i(t) 定义 单位为 W 、mW 、 kW HOME
+电压、电流均是直流量,所以应有U④多 在直流 电阻元件 一始终消耗功率 电感和电容元件不消耗功率 电路中 电压源和电流源有时发出功率,也有时消耗功率, 需要看I和U的方向。 4.参考方向 电路变量的参考方向原则上是可以任意假定的,有了参考方 向,电流的正负才意义。一般地,无源电路元件的电流参考方 向一旦确定,则电压的参考方向也随之而定,即取与电流相关 联的参考方向。如: 电流参考方向 如此确定电流 UAB 才有如此的电压 AB HOME
电压、电流均是直流量，所以应有 P=UI 4. 参考方向 电路变量的参考方向原则上是可以任意假定的, 有了参考方 向, 电流的正负才意义。一般地，无源电路元件的电流参考方 向一旦确定, 则电压的参考方向也随之而定, 即取与电流相关 联的参考方向。如： 电流参考方向 I 如此确定电流 才有如此的电压 I UAB UAB 电阻元件 始终消耗功率 电感和电容元件 不消耗功率 电压源和电流源 有时发出功率，也有时消耗功率， 需要看I 和U 的方向。 HOME
电压降是 a b b a 有方向的 b a 从a到b 从b到a 有源元件上 自有方向电压源 电流一 在这一节里要弄懂电路变量和变量的参考方向。 HOME
电压降是 有方向的 a Ua b b a b Ub a 从a 到b 从b 到a 有源元件上 自有方向 + U I s 在这一节里要弄懂电路变量和变量的参考方向。 HOME
第三节电路元件 →这里介绍无源电路元件:电阻R、电感L、电容C (灯泡、电炉等均可视为电阻) 文字符号: R 当电压和电流取关联参考方向时,任何时 图形符号: 1.电阻了伏安关系:以=R刻它两端的电压和电流关系服从欧姆定律 功率情况:p=u永远消耗功率直流电路中:P=U=12R=U2/R 文字符号:C 电流和电压的变化率成正比 图形符号:上 2.电容)伏安关系:=c电容是储能元件,不消耗有功功率 功率情况:p=m在直流电路中P=0 文字符号:L 电压和电流的变化率成正比 3.电感 图形符号 伏安关系:u=a a电感是储能元件,不消耗有功功率 功率情况:p=ut 在直流电路中P=0 HOME
无源电路元件： 电阻 R 、 电感 L 、 电容 C 1. 电阻 文字符号： R 图形符号： （灯泡、电炉等均可视为电阻） 当电压和电流取关联参考方向时，任何时 { 伏安关系： u =R i 刻它两端的电压和电流关系服从欧姆定律 功率情况： p=ui 直流电路中： P UI I R U / R 2 2 永远消耗功率 = = = 2. 电容{ 文字符号： 图形符号： 伏安关系： 功率情况： C p=ui 电流和电压的变化率成正比 在直流电路中 P = 0 电容是储能元件, 不消耗有功功率 3. 电感 文字符号： 图形符号： 伏安关系： 功率情况： L p=ui 电压和电流的变化率成正比 在直流电路中 P = 0 { 电感是储能元件, 不消耗有功功率 第三节 电路元件 HOME