°第1章 电路的基本规律 电路基础 (第三板) 了松以吴大江多小华怎露编清 ◆A8
第1章 电路的基本规律
电路的组成、模型、分类、基本 物理量 ·电路模型 。电路的基本组成:电源,负载,中间环节 。集中参数电路 ·基本物理量:电流,电压、电位;功率,能量 定义,物理意义,参考方向,关联参考方向,功 率的正负 电流的流向是电压降的方向。 ● 功率为正,元件吸收功率,为负载;功率为负, 元件发出功率,为电源
电路的组成、模型、分类、基本 物理量 电路模型 电路的基本组成:电源,负载,中间环节 集中参数电路 基本物理量:电流,电压、电位;功率,能量 定义,物理意义,参考方向,关联参考方向,功 率的正负 电流的流向是电压降的方向。 功率为正,元件吸收功率,为负载;功率为负, 元件发出功率,为电源
由电器件相互连接所构成的电流通路称为电路。 电源、负载、导线是任何实际电路都不可缺少的三个 组成部分。 电路的主要作用可概括为两个方面: ①进行能量的传输与转换: ②实现信号的传递与处理。 电路模型是由若干理想化元件组成的;将实际 电路中各个器件用其模型特号表示,这样画出的 图称为称为实际电路的电路模型图,常简称为电 路图
由电器件相互连接所构成的电流通路称为电路。 电源、负载、导线是任何实际电路都不可缺少的三个 组成部分。 电路的主要作用可概括为两个方面: ① 进行能量的传输与转换; ②实现信号的传递与处理。 电路模型是由若干理想化元件组成的;将实际 电路中各个器件用其模型符号表示,这样画出的 图称为称为实际电路的电路模型图,常简称为电 路图
几种常见的理想化元件(器件模型) ①理想电阻元件:只消耗电能,如电阻器、 灯泡、电炉等,可以用理想电阻来反映其 消耗电能的这一主要特征; ②理想电容元件:只储存电能,如各种 理想电阻模型符号 电容器,可以用理想电客来反映其储存 电能的特征, ⑤理想电感元件:只储存磁能,如各种 理想电容模型符号 电感线圈,可以用理想电感来反映其储 存磁能的特征, 理想电感模型符号
①理想电阻元件:只消耗电能,如电阻器、 灯泡、电炉等,可以用理想电阻来反映其 消耗电能的这一主要特征; ②理想电容元件:只储存电能,如各种 电容器,可以用理想电容来反映其储存 电能的特征; ③理想电感元件:只储存磁能,如各种 电感线圈,可以用理想电感来反映其储 存磁能的特征; R 理想电阻模型符号 C 理想电容模型符号 L 理想电感模型符号 几种常见的理想化元件(器件模型)
集中参数电路(lumped circut))与分布参数电路(distributed circut) 如果实际电路的几何尺寸[远小于其工作时电磁波 的波长入,可以认为传送到电路各处的电磁能量是同 时到达的,这时整个电路可以看成电磁空间的一个点。 因此可以认为,交织在器件内部的电磁现象可以分开考 虑;耗能都集中于电阻元件,电能只集中于电容元件,磁能 只集中于电感元件。 电路几何尺寸[远小于其工作时电磁波波长入的电 路称为集中参数电路,否则称为分布参数电路。 线性电路(linear circuit)与非线性电路(nonlinear circuit) 时不变电路ime-invariant circut)与时变电路(time-varying circuit)
集中参数电路(lumped circuit)与分布参数电路(distributed circuit) 如果实际电路的几何尺寸l 远小于其工作时电磁波 的波长λ,可以认为传送到电路各处的电磁能量是同 时到达的,这时整个电路可以看成电磁空间的一个点。 因此可以认为,交织在器件内部的电磁现象可以分开考 虑;耗能都集中于电阻元件,电能只集中于电容元件,磁能 只集中于电感元件。 电路几何尺寸l 远小于其工作时电磁波波长λ的电 路称为集中参数电路,否则称为分布参数电路。 线性电路(linear circuit)与非线性电路(nonlinear circuit) 时不变电路(time-invariant circuit)与时变电路(time-varying circuit)
电路中的基本物理量 。电流:带电粒子;可以运动 。电压:电场力搬运电荷做功 ●参考方向 ·关联参考方向 ●功率:单位时间电场力所做的功 ●电源功率为负;负载功率为正。 。能量
电路中的基本物理量 电流:带电粒子;可以运动 电压:电场力搬运电荷做功 参考方向 关联参考方向 功率:单位时间电场力所做的功 电源功率为负;负载功率为正。 能量
要点: 无源元件:电阻,电容,电感 ·阻;R兰政号=0==君 。电容:90C0→0=c9 dt 0=uo+ja0t p0=0t0=c-m 形=可P()d=-jc-da=c-ro 1
7 要点: 无源元件:电阻,电容,电感 电阻: 电容: u U R i I 或 2 2 u p ui i R R 1 0 dt t t W p d ( ) d ( ) ( ) d d ( ) ( ) q t u t q u t i t t C C t t 0 1 ( ) (0) ( )d t u t u i t t C d ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) d C u t p t u t i t C u t t 1 2 ( )d d ( ) 2 W p t t C u u C u t C C
要点: 无源元件:电阻,电容,电感 电感: (=L-0→0= d()=L di(t) dt dt p,0=0-i0=L-0 di(t) w-Jp.d-fL-idi-1- ·动态,记忆,储能,无损
8 要点: 无源元件:电阻,电容,电感 电感: 动态,记忆,储能,无损 d ( ) ( ) ( ) d ( ) ( ) d d t i t u t L t i t t t L 0 1 ( ) (0) ( )d t i t i u t t L d ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) d L i t p t u t i t L i t t 1 2 ( )d d ( ) 2 W p t t L i i L i t L L
基尔霍夫定律 几个电路基本术语 支路结点回路 网孔 ■ KCL表述:任何集总参数电路中,任意时刻流进任意一 个结点的所有支路电流的代数和总是为零。用数学表示 为 ∑n=0 任意结点n 注意:流进取“+”,流出取“-”。 广义KCL:任何电路中,任意时刻流进任意一个封闭曲 面的所有支路电流的代数和总是为零。 ∑is=0 任意封闭曲面S
基尔霍夫定律 9 几个电路基本术语 ◦ 支路 结点 回路 网孔 KCL表述:任何集总参数电路中,任意时刻流进任意一 个结点n的所有支路电流的代数和总是为零。用数学表示 为 0 kn k i n 任意结点 注意:流进取“+” ,流出取“-” 。 广义KCL:任何电路中,任意时刻流进任意一个封闭曲 面的所有支路电流的代数和总是为零。 S 0 k k i S 任意封闭曲面
KVL表述:任何集总参数电路中,任意时刻绕任意一个回 路一周所有支路电压的代数和总是为零。 ∑4a=0沿任意回路L 注意:若支路k的电压参考方向与回路L的绕行方向一致, 求和式中取“+”;若支路k的电压参考方向与回路L 的绕行方向相反,求和式中取“-”。 ■广义KVL:任何电路中,任意两结点之间的电压,可通过任 意一条联接两结点路径进行计算,所得结果与计算时所取的 路径无关。 10
10 ◦ KVL表述:任何集总参数电路中,任意时刻绕任意一个回 路一周所有支路电压的代数和总是为零。 L 0 k L u L 沿任意回路 注意:若支路 k 的电压参考方向与回路 L 的绕行方向一致, 求和式中取“+”;若支路 k 的电压参考方向与回路 L 的绕行方向相反,求和式中取“-” 。 广义KVL:任何电路中,任意两结点之间的电压,可通过任 意一条联接两结点路径进行计算,所得结果与计算时所取的 路径无关