雷火电竞官网 雷火电竞平台雷火电竞官网 雷火电竞平台电路基本内 容对电路中的电压、 电流、 电荷、 磁通、 能量和功率等物理量进行分析， 探讨电路的基本定律和定理， 并讨论各种计算方法， 为电类专业学生建立必要的理论基础。学习 方法（ 1） 提高课堂上的学习 效率；（ 2） 注重基本概念的理解并灵活运用 ；（ 3） 多 做习 题， 必须独立完成作业；（ 4） 及时交流和沟通；（ 5） 注重实验环节；（ 6） 访问校园网上精品课程网站。 电路几点要求（ 1） 按时上课；（ 2） 课堂上认真听讲， 重点内 容要做笔记；（ 4） 实验要预习 并写出预习 报告， 认线） 认真完成作业， 要“抄题” 、 要“画图” ， 所用 的参数在图上标明变量和方向； 1. 电压、 电流的参...

　　电路基本内 容对电路中的电压、 电流、 电荷、 磁通、 能量和功率等物理量进行分析， 探讨电路的基本定律和定理， 并讨论各种计算方法， 为电类专业学生建立必要的理论基础。学习 方法（ 1） 提高课堂上的学习 效率；（ 2） 注重基本概念的理解并灵活运用 ；（ 3） 多 做习 题， 必须独立完成作业；（ 4） 及时交流和沟通；（ 5） 注重实验环节；（ 6） 访问校园网上精品课程网站。 电路几点要求（ 1） 按时上课；（ 2） 课堂上认真听讲， 重点内 容要做笔记；（ 4） 实验要预习 并写出预习 报告， 认线） 认真完成作业， 要“抄题” 、 要“画图” ， 所用 的参数在图上标明变量和方向； 1. 电压、 电流的参考方向3. 基尔霍夫定律重点第一章 电路元件和电路定律（ Circuit Elements and Circuit Laws）2. 电路元件特性下 页 1.1 电路和电路模型（ model)1. 实际电路功能a 能量的传输、 分配与转换；由电工设备和电气元器件按预期目的连接， 构成电流的通路。b 信息的传递与处理。名词电源： 提供电能或电信号的器件也称之为“激励”负 载： 用 电设备。 消耗、 存储能量响应： 各支路的电压和电流下 页 反映实际电路器件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。2. 电路模型 (Circuit Model)sRLRsU1 0BASE-T wall plate导线电池开关灯泡电路图理想电路元件具有某种确定的电磁性质电路模型具有精确的数学定义。下 页上 页 几种基本的理想电路元件：电阻元件： 表示消耗电能的元件电感元件： 表示产生磁场， 储存磁场能量的元件电容元件： 表示产生电场， 储存电场能量的元件电源元件： 表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件注（ 1） 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定条件下可用 同一模型表示；下 页上 页（ 2） 同一实际电路部件在不同的应用 条件下， 其模型可以有不同的形式。 例3. 集总参数电路由集总元件构成的电路集总元件假定发生的电磁过程都集中在元件内 部进行,集总条件d从一端流入的电流等于另 一端流出 的电流，下 页上 页两个端子之间的电压为单值量。 1.2 电流和电压的参考方向(Reference Direction)电路中的主要物理量有电压、 电流、 电荷、 磁链、 能量、 电功率等。 在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、 电压和功率。1. 电流的参考方向 (Current Reference Direction)tqtqtitdef=ddlim )(0=电流电流强度带电粒子有规则的定向运动， 形成电流单位时间内 通过导体横截面的电荷量下 页上 页 方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向单位1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6AA（ 安培）kA、 mA、 A 参考方向i参考方向任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。i 参考方向i参考方向i 0i 0实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系ABABAB下 页上 页 电流参考方向的两种表示： 用 箭头表示： 箭头的指向为电流的参考方向。 用 双下标表示： 如 iAB, 电流的参考方向由A指向B。iiABABAB下 页上 页 dqdWUdef=V (伏)、 kV、 mV、 V2. 电压的参考方向 (Voltage Reference Direction)单位正电荷 q 从电路中一点移至另 一点时电场力做功（ W） 的大小电位ϕ单位正电荷q 从电路中一点移至参考点（ ϕ＝ 0） 时电场力做功的大小实际电压方向电位真正降低的方向下 页上 页电压U单位 例已知： 4C正电荷由a 点均匀 移动至b点电场力做功8J， 由b点移动到c点电场力做功为12J。(1) 若以b点为参考点， 求a、 b、 c点的电位和电压Uab、 Ubc ;(2) 若以c点为参考点， 再求以上各值。解acbV 2qWaba48===ϕ0=bϕV 3qWqWbccbc412====ϕV 2Ubaab02===ϕϕV 3Ucbbc)(30===ϕϕ(1)以b点为电位参考点下 页上 页 abc解V qWaca54128=+==ϕ0=cϕV 3qWbcb412===ϕV 2Ubaab35===ϕϕV 3Ucbbc03===ϕϕ(2)电路中电位参考点可任意选择； 参考点一经选定， 电路中各点的电位值就是唯一的； 当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变， 但任意两点间电压保持不变。结论以c点为电位参考点下 页上 页 问题复杂电路或交变电路中， 两点间电压的实际方向往往不易判别， 给实际电路问题的分析计算带来困难。电压(降)的参考方向U 0参考方向U+AB+实际方向+实际方向参考方向U+B 0U假设的电压降方向下 页上 页A 电压参考方向的三种表示方式：(1) 用 箭头表示(2) 用 正负 极性表示(3) 用 双下标表示UU+AUAB下 页上 页ABBAB 元件或支路的u， i 采用 相同的参考方向称之为关联参考方向。 反之， 称为非关联参考方向。关联参考方向非关联参考方向3.关联参考方向i+－+－iUU下 页上 页ABAB 注(1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。(2) 参考方向一经选定， 必须在图中相应位置标注 (包括方向和符号） ， 在计算过程中不得任意改变。(3) 参考方向不同时， 其表达式相差一负 号， 但实际方向不变。例AABBi＋U－电压电流参考方向如图中所标， 问： 对A、B两部分电路电压电流参考方向关联否？答：A 电压、 电流参考方向非关联；B 电压、 电流参考方向关联。下 页上 页 1.3 电路元件的功率 (Power)1. 电功率dtdWP =UIdtdqdqdWdtdWP===功率的单位： W (瓦) (Watt， 瓦特)能量的单位：J (焦) (Joule， 焦耳)单位时间 内 电 场力 所做的 功 。dqdWU = dtdqI = 下 页上 页 2. 电路吸收或发出功率的判断（ 1） u, i 取关联参考方向P = u i 表示元件吸收的功率吸P 0 吸收正功率(实际吸收)P 0 吸收负 功率(实际发出 )P = u i发表示元件发出的功率P 0 发出正功率(实际发出 )P 0 发出负 功率(实际吸收)（ 2） u, i 取非关联参考方向下 页上 页+－iuABA+－iuB 例求图示电路中各方框所代表的元件消耗或产生的功率。 已知：U1=1V, U2=－ 3V,U3=8V, U4=－ 4V,U5=7V, U6=－ 3VI1=2A, I2=1A, I3= － 1A 解W2IUP21111=×==发W6IUP2) 3(122=×==吸WIUP1628133=×==吸W3IUP) 1() 3(366=×==吸W7IUP) 1(7355=×==吸W4IUP1) 4(244=×==吸注对一完整的电路， 发出 的功率＝ 消耗的功率下 页上 页564123I1++++++－－－－－U1U2U3U4U5U6－I2I3 1.5 电阻元件 (Resistor)2. 线性电 阻元件电路符号电阻元件对电流呈现阻力的元件。 其伏安关系用 u～ i平面的一条曲线=),(iufiu任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件。1. 定义伏安特性下 页上 页R u～ i 关系R 称为电阻， 单位： Ω (欧) (Ohm， 欧姆)满足欧姆定律 (Ohms Law)GuRui==iuR =ui单位G 称为电导， 单位： S(西) (Siemens， 西门子) u、 i 取关联参考方向伏安特性为一条过原点的直线Riu =下 页上 页ui+－R (2) 如电阻上的电压与电流参考方向非关联公式中应冠以负 号注(3) 线性电阻是无记忆、 双向性的元件欧姆定律(1) 只适用 于线性电阻 ( R 为常数）则欧姆定律写为：u =－ R i i =－ G u公式和参考方向必须配套使用 ！下 页上 页ui+－R+－iRRiu = 3. 功率和能量上述结果说明雷火电竞平台 雷火电竞官网电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。功率下 页上 页ui+－Rui+－Ruii2p==吸Ruip==吸iRi)()=Ri2=G( Guu u2=Gu2=可用 功表示。 从 t0 到 t 时刻电阻消耗的能量：tpdW0==tttRuid0能量 Riu+4. 电阻的开路与短路短路00=ui ==Gor 0R 0 0=ui0 G or ==Rui下 页上 页线性电阻元件的电流无论为何值时，其两端电压均为零。开（ 断） 路线性电阻元件的端电压无论为何值时， 其电流均为零。 1.6 电源元件 (Independent Source)元件两端电压总能保持定值或是一定的时间函数， 其电压值与流出的电流 i 无关， 这样的元件叫做理想电压源。电路符号1. 理想电压源定义下 页上 页iSu+－SU (1) 电源两端电压由电源本身决定， 与外电路无关； 与流经它的电流方向、 大小无关。(2) 通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。理想电压源的电压、 电流关系ui)(tuS伏安关系例外电路R(uiS=) 0==Ri)( 0==Ri电压源不能短路！下 页上 页Ri－+Su 电压源的功率电场力做功 ，电源吸收功率。（ 1）电压、 电流的参考方向非关联+_iu+_Su+_iu+_SuiuPS=电流（ 正电荷 ） 由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功， 电源发出功率。 iuPS=发发出功率， 起电源作用（ 2）电压、 电流的参考方向关联 iuPS=吸吸收功率， 充当负 载下 页上 页 例Ω+= 5R+_i_Ru+_10V5V计算图示电路各元件的功率。解VuR5510(==)ARuiR155===W5RiPR152=×==吸WiuPS10110V10=×==发W5iuPS15V5=×==吸满足： P（ 发） ＝ P（ 吸）下 页上 页 usuiO实际电压源i+_u+_S uSR考虑内 阻伏安特性iRuuSS=一个好的电压源要求0SR下 页上 页实际电压源也不允许短路。 因其内 阻小， 若短路， 电流很大， 可能烧毁电源。 输出电流总能保持定值或一定的时间函数， 且电流大小与它的两端电压u 无关。电路符号2. 理想电流源定义(1) 电流源的输出 电流由电源本身决定， 与外电路无关； 与它两端电压方向、 大小无关(2) 电流源两端的电压由电流源及外电路共同决定。理想电流源的电压、 电流关系ui) (tiS伏安关系下 页上 页u+－Si 例外电路)( 00==Ru)( ==Ru电流源不能开路！实际电流源的产生可由稳流电子设备产生， 如晶体管的集电极电流与负 载无关； 光电池在一定光线照射下被激发产生定值的电流等。SRiu =下 页上 页Ru－+Si 电流源的功率（ 1）电压、 电流的参考方向非关联SuiP =发出功率， 起电源作用（ 2）电压、 电流的参考方向关联吸收功率， 充当负 载SuiP =发SuiP =吸下 页上 页u+_Siu－+Si 例计算图示电路各元件的功率。解AiS2=Vu5=WuiPS10522A=×==发WiuPS10) 2(55V=×==发满足： P（ 发） ＝ P（ 吸）下 页上 页+_u+_2A5ViAiiS2== 实际电流源也不允许开路。 因 其内 阻大，若开路， 电压很高， 可能烧毁电源。uiO实际电流源考虑内 阻伏安特性SSRuii=一个好的电流源要求SR下 页上 页u+_SiSRiSiSSiR 1.7 受控电源 (非独立源)(Controlled Source or Dependent Source)电压源电压（ 或电流源电流） 的大小和方向不是定值或给定的时间函数， 而是受电路中某个支路的电压(或电流)控制， 这类电源称之为受控源。电路符号+受控电压源1. 定义受控电流源下 页上 页 (1) 电流控制的电流源 ( CCCS ) : 电流放大倍数根据控制量和被控制量是电压 u 或电流 i ， 受控源可分四种类型： 当被控制量是电压时， 用 受控电压源表示； 当被控制量是电流时， 用 受控电流源表示。2. 分类12 ii=输出： 受控部分输入： 控制部分下 页上 页+u2_i2_u1i1+1 i g: 转移电导(2) 电压控制的电流源 ( VCCS )12gui =(3) 电压控制的电压源 ( VCVS )12 uu=: 电压放大倍数下 页上 页+u2_i2_u1i1+1 ug+u2_i2_u1i1+1 u_+ (4) 电流控制的电压源 ( CCVS )12riu =r : 转移电阻例bicibcii =电路模型下 页上 页+u2_i2_u1i1+1i r_++u2_ic_u1ib+bi 3. 受控源与独立源的比较(1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定， 与电路中其它电压、 电流无关， 而受控源电压(或电流)由控制量决定。(2) 独立源在电路中起“激励” 作用 ， 在电路中产生电压、电流， 而受控源只是反映输出 端与输入端的控制关系 ，在电路中不能作为“激励” 。例求： 电压u2。解Ai235161==Viu461062=+=+=下 页上 页5i1+_u2_u1=6V i1+3Ω+_ 1.8 基尔霍夫定律( Kirchhoffs Laws )基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律 ( KCL )和基尔霍夫电压定律( KVL )。 它反映了 电路元件连接之后所有支路电压和电流应遵循的基本规律， 是分析集总参数电路的基本定律。下 页上 页基尔霍夫定律与VCR 构成了 电路分析的基础。VCRKCL、 KVL元件特性连接结构支路电压和电流 1. 几个名词电路中通过同一电流的分支。 (b)三条或三条以上支路的连接点称为结点。b=3an=2b+_R1uS1+_uS2R2R3（ 1） 支路(branch)电路中每一个二端元件就叫一条支路i3i2i1(2) 结点 (node)b=5下 页上 页两个结点之间至少有一个电路元件。 由支路组成的闭合路径。 ( l )两结点间的一条通路。 由支路构成。对于平面电路， 其内 部不含任何支路的回路称为网孔。l=3+_R1uS1+_uS2R2R3123(3) 路径(path)(4) 回路(loop)(5) 网孔(mesh)网孔是回路， 但回路不一定是网孔下 页上 页 2. 基尔霍夫电流定律 (KCL)令流出为“+”， 有：例在集总参数电路中， 任意时刻， 对任意结点流出 （ 或流入） 该结点电流的代数和等于零。 出入＝iior 流进的电流等于流出的电流1i5i4i3i2i054321=+++iiiii54321iiiii++=+下 页上 页=k=mti10)( 0641=++iii例0542=+iiiiii0653=i三式相加得：0321=+ii表明KCL可推广应用 于电路中包围多 个结点的任一闭合面明确 （ 1） KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映；（ 2） KCL是对支路电流施加的约束， 与支路上接的是什么元件无关， 与雷火电竞平台 雷火电竞官网电路是线性还是非线） KCL方程是按电流参考方向列写， 与电流实际方向无关。下 页上 页13 25i6i4i1i3i2i （ 2） 选定回路绕行方向， 顺时针或逆时针。在集总参数电路中， 任一时刻， 沿任一闭合路径绕行， 各元件电压的代数和等于零。mtu10)(升降＝uuor I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_（ 1） 标定各元件电压参考方向或：下 页上 页=k=U2＋－U4＋－U3＋－U1＋－0443211=++++SSUUUUUU114432SSUUUUUU+=+++4144332211SSUUIRIRIRIR=++3. 基尔霍夫...雷火电竞官网 雷火竞技雷火电竞官网 雷火竞技雷火电竞官网 雷火竞技

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