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1、姓名 朱莉电话 13658886969 邮箱 ,第一章 电路的基本概念和定律,11 电路和电路模型12 电流和电压的参考方向13 电阻元件14 电压源和电流源15 功率16 基尔霍夫定律17 受控源,本章介绍电路模型的概念，电压、电流参考方向的概念，电阻、电压源和电流源等电路元件。还将学习基尔霍夫定律，它是集总参数电路的基本定律，包括电流定律和电压定律。,内容提要：,11 电路和电路模型,1、 电在日常生活、生产和科学研究工作中得到了广泛应用。在收录机、电视机、录像机、音响设备、计算机、通信系统和电力网络中都可以看到各种各样的电路。这些电路的特性和作用各不相同。,电路的一种作用是实现电能的传输
2、和转换。例如电力网络将电能从发电厂输送到各个工厂、广大农村和千家万户，供各种电气设备使用。电路的另外一种作用是实现电信号的传输、处理和存储。,2、由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算放大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等电气器件和设备连接而成，为完成某种预期目的而设计、安装、运行的电路，称为实际电路。,低频信号发生器的内部结构,变压器,电容器,电阻器,根据实际电路的几何尺寸(d)与其工作信号波长()的关系，可以将它们分为两大类： (1)集总参数电路：满足d条件的电路。 (2)分布参数电路：不满足d0，表明该时刻电流的实际方向与参考方向相同；若电流i(t)0，表明该时刻a点的电位比b
3、点电位高；若电压uab(t)0，表明该时刻a点的电位比b点电位低。,电压参考方向或参考极性,i,R,uab,us,+,_,a,b,u,_,+,正负号,a,b,uab（高电位在前， 低电位在后）,双下标,箭头,u,a,b,电压,i,R,uab,us,+,a,b,电压参考方向的表示方法,将电路中任一点作为参考点，把a点到参考点的电压称为a点的电位，用符号va或Va表示。在集总参数电路中，元件端钮间的电压与路径无关，而仅与起点与终点的位置有关。电路中a点到b点的电压，就是a 点电位与b点电位之差，即,量值和方向均不随时间变化的电压，称为恒定电压或直流电压，一般用符号U表示。量值和方向随时间变化的电压
4、，称为时变电压，一般用符号u表示。,解: (1)当t2ms时， u2v 实际方向与参考方向相同； 当t14ms时， u2v 实际方向与参考方向相反,例1-1,t2ms和t14ms时的电 压？,(2)当t5ms时， u2v 实际方向与参考方向相同； 当t12.5ms时， u1v 实际方向与参考方向相反；,a,t5ms和t12.5ms时的电压？,(1)电流和电压的参考方向可任意选定，但一旦选定后， 在电路的分析和计算过程中不能改变。 在以后的解题过程中，注意一定要先假定“参考方向” (即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程 计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的 。,电流和电压参考方向的几
5、点说明,(2)引入电流和电压的参考方向后，当电流和电压为时 间的函数时，若某一时刻由函数所确定的电流或电 压的值为正，则表示在该时刻的实际方向与参考方 向一致，反之，若由函数所确定的值为负，则表示 该时刻的实际方向与参考方向相反。,(3) 如果指定的电流参考方向从电压的参考方向“”极性端流入，从“”极性端流出，或都用箭头表示时,它们的参考方向一致， 这种电流和电压的参考方向称为关联参考方向。 当两者不一致时，称为非关联参考方向。,为了避免列方程时出错，习惯上把 i 与 u 的参考方向取关联参考方向。,对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方向的选择有四种可能的方式，如图所示。,(a)、(b
6、) 关联参考方向 (c)、(d) 非关联参考方向,为了电路分析和计算的方便，常采用电压电流的关联参考方向，也就是说，当电压的参考极性已经规定时，电流参考方向从“ + ”指向“ - ” ，当电流参考方向已经规定时，电压参考极性的“ + ”号标在电流参考方向的进入端， “ - ”号标在电流参考方向的流出端。,(a)、(b) 关联参考方向 (c)、(d) 非关联参考方向,伏 - 安 特性,线性电阻,非线性电阻,13 电阻元件,注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中 标明参考方向。,欧姆定律,1.电压源:,特点：(1）输出电压不变，u(t)=us(t) us(t)为电压源的电压,（2）电源中的电流由外
7、电路决定。,14 电压源和电流源,2.电流源,特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电 流源电流iS, 即i(t)=is (t),（2）输出电压由外电路决定。,电流源两端电压由外电路决定,I,U,Is,R,设: Is=1 A,例1-2,原则：Is不能变，Us不能变。,解：电压源中的电流 I= Is,电流源两端的电压 Uab=IR-Us,例1-3,电路如图所示。已知uS1(t) =24V, uS2(t)=4V, uS3(t) =6V, R1=1, R2=2和R3=4。 求电流i (t)和电压uab (t) 。,例1-4,沿右边路径求电压uab得到,也可由左边路径求电压uab得到,解：,15 功 率
8、,1、功率的概念：设电路任意两点间的电压为 u ,流入此部分电路的电流为 i， 则这部分电路消耗的功率为:,2、功率的计算 （1） 在 u、 i 为关联参考方向的前提下， 乘积“ui”本身表示元件吸收的功率：,“吸收功率” （负载）,“发出功率” （电源）,若 p = ui 0,若 p = ui 0,（2） 在 u、 i 取非关联参考方向的前提下， 乘积“ui”本身表示元件发出的功率：,“吸收功率” （负载）,“发出功率” （电源）,若 p = ui 0,若 p = ui 0,例1- 5,图示电路中，已知R1=12, R2=8, R3=6, R4=4, R5=3, R6=1 和i6=1A。 试求 a、b、c、d各点的电位和各电阻的吸收功率。,求各元件功率,
