《电路分析基础PPT课件（共15单元）第1章 1.1；1.2基本定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路分析基础PPT课件（共15单元）第1章 1.1；1.2基本定律（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.1.电路基础电路基础1.1 电路的基本概念电路的基本概念1.3 等效电路等效电路1.4 电阻电路的一般分析方法电阻电路的一般分析方法1.5 电路的基本定理电路的基本定理1.6 本章小结及典型题解本章小结及典型题解1.2 电路的基本定律电路的基本定律重点重点1.1.电压、电流的关联及参考方向电压、电流的关联及参考方向2. 2. 欧姆定律欧姆定律3. 3. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律4. 4. 电阻电阻形和形和Y Y形互化形互化5. 5. 电源电路的等效变换电源电路的等效变换6. 6. 网孔法及节点法网孔法及节点法7. 7. 叠加和齐次定理叠加和齐次定理8. 8. 戴维南及最大功率传输定理戴维南
2、及最大功率传输定理 电源：电源：将非电能转换成电能的装置将非电能转换成电能的装置(干电池干电池,蓄电池蓄电池,发电机发电机)或或信号源。信号源。中间环结：中间环结：把电源与负载连接起来的部分把电源与负载连接起来的部分(连接导线连接导线,开关开关)负载：负载：将电能转换成非电能的用电设备将电能转换成非电能的用电设备(电灯电灯,电炉电炉,电动机电动机)1.1.1 电路的组成和功能电路的组成和功能1.1 电路的基本概念电路的基本概念由电工设备和电气器件按预期由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。目的连接构成的电流的通路。电路：电路：1、电路的组成、电路的组成2、电路的功能、电路的功能A
3、. 传传输和转换电能输和转换电能发电机发电机升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器电灯电炉电灯电炉热能热能,水水能能,核能核能转电能转电能传输分配电能传输分配电能电能转换电能转换为光能为光能,热热能和机械能和机械能能B. 传递和处理信号传递和处理信号放大器放大器话筒话筒扬声器扬声器将语音转换将语音转换为电信号为电信号(信号源信号源)信号转换、放信号转换、放大、信号处理大、信号处理(中间环节中间环节)接受转换信接受转换信号的设备号的设备(负载负载)导线导线电电池池开关开关灯泡灯泡1.1.2 元器件及电路模型元器件及电路模型 (circuit model)电路的定义：电路的定义：电路的定义：电路
4、的定义：电路元电路元(器器)件按一定要求连接起来的电流的通路件按一定要求连接起来的电流的通路。电路的分类：电路的分类：电路的分类：电路的分类： (a)(a)满足满足dd条件的电路：集总参数电路；条件的电路：集总参数电路； (b)(b)不满足不满足dd条件的电路：分布参数电路。条件的电路：分布参数电路。 1、实际电路、实际电路 集总参数电路中集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但与空间坐标无关可以是时间的函数，但与空间坐标无关2、理想电路元件、理想电路元件 电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件：只消耗电能的元件：只消耗电能的元件 电感元件：电感元件：电感元件：电感元件：只存储磁场能量的元件只存储磁
5、场能量的元件 电容元件：电容元件：电容元件：电容元件：只存储电场能量的元件只存储电场能量的元件电压源：电压源：电压源：电压源：不考虑内阻，输出给定电压的元件不考虑内阻，输出给定电压的元件电流源：电流源：电流源：电流源：不考虑内阻，输出给定电流的元件不考虑内阻，输出给定电流的元件有某种确定的电磁性能的理想元件有某种确定的电磁性能的理想元件 对实际器件理想化对实际器件理想化, , 只考虑起主要作用的电磁现象。只考虑起主要作用的电磁现象。 独立源独立源理想电压源 定定定定义义义义：不不管管外外部部电电路路状状态态如如何何，其其端端电电压压总总保保持持定定值值U US S或或者者是一定的时间函数，而与
6、流过它的电流无关。是一定的时间函数，而与流过它的电流无关。理想电流源 定定定定义义义义：不不管管外外部部电电路路状状态态如如何何，其其输输出出电电流流总总保保持持定定值值I IS S或或是一定的时间函数，而与其端电压无关。是一定的时间函数，而与其端电压无关。符号：符号：符号：符号：符号：符号：符号：符号：+-受控源受控源 定义：定义：定义：定义：大小方向受电路中其它电压或电流控制的电源。大小方向受电路中其它电压或电流控制的电源。受控电压源受控电压源受控电流源受控电流源电压控制电压源（电压控制电压源（VCVS）电流控制电压源（电流控制电压源（CCVS）电压控制电流源（电压控制电流源（VCCS）电
7、流控制电流源（电流控制电流源（CCCS）+-+-+-+-CCVSCCCSVCVSVCCS分类：分类：分类：分类：导线导线电电池池开关开关灯泡灯泡电路模型电路模型3、电路模型、电路模型 由若干个理想电路元件经理想导体连接起来的模型。由若干个理想电路元件经理想导体连接起来的模型。实际电路实际电路l 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，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；在一定条件下可用同一模型表示；l 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其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模型可以有不同的形式注意：注意： 例1.1.3 电路的基本物理量
8、电路的基本物理量1. 电流电流 指标：指标：指标：指标：电流强度单位：安培（电流强度单位：安培（A A）分分分分类类类类：直直流流（dcdc或或DCDC）：大大小小和和方方向向均均不不随随时时间间变变化化的的电电流流；时时 变变 电电 流流 ： 大大 小小 和和 方方 向向 均均 随随 时时 间间 变变 化化 的的 电电 流流 ； 交交流流(ac(ac或或AC)AC)：大大小小和和方方向向作作周周期期性性变变化化且且均均值值为为零零的的时变电流。时变电流。 电电路路中中的的主主要要物物理理量量有有电电压压、电电流流、电电荷荷、磁磁链链、能能量量、电电功功率率等等。在在线线性性电电路路分分析析中
9、中人人们们主主要要关关心心的的物物理理量量是电流、电压和功率。是电流、电压和功率。定义：定义：定义：定义：电荷有规则的定向运动电荷有规则的定向运动。参考方向参考方向参考方向参考方向：电流的方向：电流的方向：电流的方向：电流的方向：正电荷运动的方向正电荷运动的方向问题问题复杂电路或电路中的电流随时间变化时，复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断电流的实际方向往往很难事先判断大小大小方向方向(正负）正负）电流电流(代数量代数量)电流值的正与负，在设定参考方向的前提下才有意义。电流值的正与负，在设定参考方向的前提下才有意义。电流值的正与负，在设定参考方向的前提下才有意义。
10、电流值的正与负，在设定参考方向的前提下才有意义。如果电流的真实方向与参考方向一致，电如果电流的真实方向与参考方向一致，电流为正值；如果两者相反，电流为负值流为正值；如果两者相反，电流为负值 。任意假定一个正电荷运动的任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。方向即为电流的参考方向。电流参考方向的两种表示：电流参考方向的两种表示： 用箭头表示：箭头的指向为用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。电流的参考方向。 用双下标表示：如用双下标表示：如 iAB , 电流的参考方向由电流的参考方向由A指向指向B。iABiABAB2. 电压和电位电压和电位 电电电电压压压压： A A、 B B两两点点
11、间间的的电电压压是是单单位位正正电电荷荷在在电电场场力力的的作作用用下下由由A A点移动到点移动到B B点所获得或失去的能量。点所获得或失去的能量。 分类：分类：分类：分类：大小和方向都不随时间变化的称为大小和方向都不随时间变化的称为直流电压直流电压, , 用大写用大写字母字母U U表示。表示。交流电压交流电压, , 用小写字母用小写字母u u表示。表示。电位：电位：电位：电位：电路中某一点相对于参考点间的电压电路中某一点相对于参考点间的电压电路中某一点相对于参考点间的电压电路中某一点相对于参考点间的电压单位：伏特（单位：伏特（V V）例例已知：已知：4C正电荷由正电荷由a点均匀移动至点均匀移
12、动至b点点电场力做功电场力做功8J，由，由b点移动到点移动到c点电场点电场力做功为力做功为12J，(1) 若以若以b点为参考点，求点为参考点，求a、b、c点的点的电位和电压电位和电压Uabab、U U bc bc; ;(2) (2) 若以若以若以若以c c点为参考点，再求以上各值点为参考点，再求以上各值点为参考点，再求以上各值点为参考点，再求以上各值解解acb(1)以以b点为电位参考点点为电位参考点abc解解(2)电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中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，各点的电位值就是唯一的；当选择不
13、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。电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。结论结论以以c点为电位参考点点为电位参考点 求电位，则必须要有参考点，没有参考点，谈论电位数值大求电位，则必须要有参考点，没有参考点，谈论电位数值大小是没有意义的。小是没有意义的。参考方向（参考极性）参考方向（参考极性）参考方向（参考极性）参考方向（参考极性）：参考方向可任选。参考方向可任选。电压的方向：电压的方向：电压的方向：电压的方向：高电位指向低电位；高电位指向低电位；高电位为正极，低电位为负极高电位为正极，低电位为负极也可用双下标表示也可用双下标表示UAB电压值的正与负
14、，在设定参考方向的前提下才有意义。电压值的正与负，在设定参考方向的前提下才有意义。电压值的正与负，在设定参考方向的前提下才有意义。电压值的正与负，在设定参考方向的前提下才有意义。元件或支路的元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为采用相同的参考方向称之为关联参考关联参考方向。方向。反之，称为反之，称为非关联参考方向。非关联参考方向。关联参考方向关联参考方向非关联参考方向非关联参考方向 关联参考方向关联参考方向i+-+-iUU注注(1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。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参考方向一经选定，必须在图中
15、相应位置标注 (包包括方向和括方向和符号符号），在计算过程中不得任意改变。），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）参考方向不同时，其表达式相差一负号，但实际 方向不变。方向不变。ABABi例例U电压电流参考方向如图中所标，问：对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？两部分电路电压电流参考方向关联否？答：答： A 电压、电流参考方向非关联；电压、电流参考方向非关联； B 电压、电流参考方向关联。电压、电流参考方向关联。3. 功率功率 定义：定义：定义：定义： 单位时间内做功的大小，单位：瓦特（单位时间内做功的大小，单位：
16、瓦特（W W）意义：意义：意义：意义：当当p p为正值时，表明该段电路吸收功率，即消耗功率；为正值时，表明该段电路吸收功率，即消耗功率；当当p p为负值时，则表明该段电路向外提供功率，即产生功率。为负值时，则表明该段电路向外提供功率，即产生功率。在关联参考方向下在关联参考方向下,吸收的功率吸收的功率4. 电能电能 二端元件或二端网络从二端元件或二端网络从t t0 0到到t t时间内吸收的电能为时间内吸收的电能为单位：焦耳（单位：焦耳（J J）或千瓦小时）或千瓦小时(kWh)(kWh)无源元件：无源元件：无源元件：无源元件：在任意时刻均有在任意时刻均有有源元件：有源元件：有源元件：有源元件：否则称为有源元件否则称为有源元件否则称为有源元件否则称为有源元件【例例1 1】计算图中所示元件吸收或产生的功率，其电压电流为：计算图中所示元件吸收或产生的功率，其电压电流为： (1)Ua=-2V, Ia=1A; ua=10V, ia=2sintmA; (2)Ub=-3V, Ib=2A; Ub=2V, Ib=-3A; ub=10V, ib=5e-2tmA【例例2 2】各元件的情况如图所示：各元件的情况如
