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电路课件-第一章 电路模型与电路定理-PPT精选文档

电路课件-第一章 电路模型与电路定理-PPT精选文档

重点:
1. 电压、电流的参考方向
2. 理想元件的电压、电流关系 (元件的VCR)
3. 基尔霍夫定律(KCL、KVL)
1.1 电路与电路模型
一 实际电路:由电工设备和电气器件按预期目的连接
构成的电流通路。
开关 灯泡
电 池
导线
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
实际电路的功能
重视听课;抓概念、抓基础、抓规律;课后复习; 重视作业、作业要认真、规范(必须画电路图; 给出主要的求解步骤),重视实验。
考试: 平时成绩:30%(作业、考勤) 期末成绩:70%
第1章 电路模型和电路定律
1.1 电路和电路模型 1.2 电流和电压的参考方向 1.3 电功率和能量 1.4 电路元件 1.5 电阻元件 1.6 电压源和电流源 1.7 受控电源 1.8 基尔霍夫定律
电源
产生电流和电压
激励源(激励): 唤起原因的能量;
发送信息给终端
激励(源) 响应
用户,为继续处 理提供所必须的
输入
输出
信息。 响应:对一定刺激
在电路分析中电源或信号源都称为电源。
所引起的反应。
电路中各处的电压、电流是在电源的作用下产生的, 因此电源又被称为激励源(激励)。
由激励在电路中所产生的电压和电流称为响应。
(1) 能量的传输与转换
12k器
输电线路
变压器 配电线路 用户
主要应用于电力系统中,往往又称为强电电路。
实际电路的功能
(2)信息的传递、控制与处理。
电磁波信号
传送、转换、加工、处理
高放 中放 检波 低放
电子电路
调幅收音机原理框图
电子技术发展

电路原理ppt课件

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在参考方向选定后,电流(或电压) 值才有正负之分。 对任何电路分析时都应先指定各处的 i , u 的参考方向。 例:
I
a
R
b
若 I = 5A ,则实际方向与参考方向一致, 若 I =-5A ,则实际方向与参考方向相反。
16
R
5、关联参考方向: i
+

u
-
当电压的参考方向指定后,指定电流从标以电压参考 方向的“+”极性端流入,并从标“—”端流出,即电流
i +
R
i – +
R
u
u = Ri
u
u = –Ri

19
1.3电功率和能量
1. 电功率
单位时间内电场力所做的功。
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui dt dq dt
w

t
t0
u ( )i ( )d
(Watt,瓦特) (Joule,焦耳)
20
的参考方向与电压的参考方向一致,也称电流和电压
为关联参考方向。反之为非关联参考方向。
17

i

A U B
电压电流参考方向如图中所标, 问:对A、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。

18
小结:
(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,其表达式符号也不同,但实际方向不变。

P4吸 U 4 I 2 (4) 1 4W(实际发出)

电工电子学完整ppt课件

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K
u k ( t ) 0 或
u降 u升 或 uR US
k 1
式中 uk(t) 为该回路中第 k 条支路电压,K 为该回路处的支路数
示例
R2 i2
+ US_1
+ u2 _ +
R1 i1
+ _u1
_u3 _ u4 +
_ US4+ R4 i4
R3 i3
① 标定各元件电压、电流参考方向 ② 选定回路绕行方向,顺时针或逆时针 顺时针
小结 · 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向
· 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。
· 参考方向也称为假定正方向,以后讨论均在参考方向下进行,不考虑 实际方向。
· 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
Lumped parameter element
集总条件 实际电路的尺寸远小于使用时其最高工作频率所对应的
波长 d
注意
• 采用集总电路模型意味着不考虑电路中电场与磁场的相互作用, 不考虑电磁波的传播现象,认为电能的传送是瞬时完成的
• 集总假设为本课程的基本假设,以后所述的电路基本定律、定理 等均是以该假设为前提成立的
_
R1
+ US2
_
R2
b=3
n=2
R3
l=3
m=2
精品课件
22
2. 基尔霍夫电流定律 (KCL)
在集总参数电路中,任意时刻,对任意节点流出或流入该节点电流的代数 和等于零。
K
ik (t) 0

电路1电路模型和电路定律PPT课件

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一个元件吸收100W,可以认为它发出-100W
20

i
元件
+
u
-
U=5V, i=2A, p=10W 关联------吸收功率
i
元件
-
u
+
U=-5V, i=2A, p=-10W 不关联------吸收功率
21
根据关联参考方向计算功率:
i (t)
p(t)u(t)i(t) a
b
u (t)
若 p(t) 0 则吸收功率
若 p(t)0 则实际发出功率
根据非关联参考方向计算功率:
i (t)
p(t)u(t)i(t) a
b
u (t)
若 p(t) 0 则发出功率
若 p(t)0 则吸收功率
§1-4 :电路元件
电路元件是电路中最基本的组成单元,每一种元 件反映某种确定的电磁性质。
集总参数元件假定:在任何时刻,流入二端元件 的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流, 两个端子之间的电压为单值量。 由集总元件构成的电路称为集总电路
2
§ 1-1 电路和电路模型
实际电路:为完成某种预期的目的而设计,安装,运 行,由电路器件和部件组成的电路 电源:电能或电信号发生器,又称激励源 负载:用电设备 响应:由激励在电路中产生的电压和电流 激励称为输入,响应称为输出
3
电路的作用:
实现电能的传输和转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
当所求的电流值为正时,实际方向与参考方向 一致,当所求电流值为负时,实际方向和参考 方向相反。
11
不标明参考方向,电流的正负毫无意义
今后,电路中用箭头标明的电流方向都 是参考方向,并且一经标定,在整个分析过 程中不能任意改变!

电路原理PPT

电路原理PPT

Uab= a–b Ubc= b–c
a = b +Uab = 1.5 V c = b –Ubc = –1.5 V
Uac= a–c = 1.5 –(–1.5) = 3 V
结论:电路中电位参考点可任意选择;当选择不同
的电位参考时,电路中各点电位均不同,但任 意两点间电压保持不变。
思考:
1、为什么在分析电路时,必须规定电流和电压的参考方向?
(b) 实际电路中有些电流是交变的,无法标出实际方 向。标出参考方向,再加上与之配合的表达式, 才能表示出电流的大小和实际方向。
任意假定其中一个方向作为电流的方向,这个 方向就叫电流的参考方向。
参考方向 i
A
B
电流的参考方向与 实际方向的关系:
i
参考方向
i>0
A
B
实际方向
i
参考方向
A
B
i<0
实际方向
(1) 用箭头表示: 箭头指向为电压(降)的参考方向
U U
(2) 用正负极性表示:
由正极指向负极的方向为电压 (降低)的参考方向
(3) 用双下标表示:
如 UAB , 由A指向B的方向为电压 (降)的 参考方向
UAB
A
B
四、电位:
电路中为分析的方便,常在电路中选某一点为参考 点,把任一点到参考点的电压称为该点的电位。
2、参考方向与实际方向有什么关系?
例:
i Im sint
2 T
i
Im T 2
t
T
i 5A
i 5A
i
参考方向
A
B
0~T i0 2
T ~T i0 2
i0
t
小结:

电路基础知识(详解版)ppt课件

电路基础知识(详解版)ppt课件
u
C 称为电容器的电容

– 电容 C 的单位:F (法) (Farad,法拉)
F= C/V = A•s/V = s/
常用F,nF,pF等表示。
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4、库伏特性:线性电容的q~u 特性是过原点的直线
q
Ou
C q tg u
5、电压、电流关系: u, i 取关联参考方向
动态 特性
i
i dq C du

若i ( )0
1
Li
2
(t
)
1 2(t) 0
2
2L
L是无源元件 也是无损元件
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5 、小结:
动态
(1) u的大小与 i 的变化率成正比,与 i 的大小无关;
(2)电感在直流电路中相当于短路; (3) 电感元件是一种记忆元件;
(4) 当 u,i 为关联方向时,u=L di / dt; u,i 为非关联方向时,u= – L di / dt 。
电路的基本元素是元件,电路元件是实际器件的理 想化物理模型,应有严格的定义。
电路中研究的全部为集总元件。
电路元件的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。 最基本的几个元件: 电阻(元件) 电容(元件) 电感(元件) 电源(元件)
ppt精选 版
感性认识电阻元件
实际电阻元件
ppt精选 版
一. 电阻元件
若 I = 5A,则电流从 a 流向 b;
若 I = –5A,则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V,则电压的实际方向 从 a 指向 b;
aR 注意:
b 若 U= –5V,则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
在参考方向选定后,电流 ( 或电压 ) 值才有正负
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正电荷从a →b 移动
2)i < 0 参考方向和真实方向相反,
正电荷从 b →a 移动
a
11
1.2.2 电压及其参考方向
1)电压(电位差)用u (或U)表示
a
a b两点间的电压表明单位正电荷由a点移到b点
q+
时所获得或失去的能量
uab=dw /dq
q+由a→b失去电能则电位降
低a +
–b
uab为电压降
电路模型。 b)集中假设的条件
L << L 为电路的尺寸, 为波长 = v / f v为光速 , f 为工作频率 说明 1)本书讨论的内容均以集中假设为条件。 2)实际器件如何构成其模型a 不属于本课程讨论的内容8 。
1.2 电路分析的基本变量 电路分析的基本任务:
在给定电路结构、元件参数的条件下求解电路 中的支路电压、电流及功率
每一种电路元件只表示一种物理现象,在一定条件下 代表实际电器件的主要物理性能,且有精确的数学意 义。
说明: 现代电路理论是建立在模型的基础上,本课程 属于《电路理论》学科,因此本课程讨论的对 象是电路模型而不是实际电路和器件。
a
3
2)讨论电路模型的意义
a)分析计算电路的需要(计算电路需建立数学模型) b)可用有限的几种理想电路元件描述种类繁多的实际器件的物 理特性。
…………
a
1
2)电路的功能
传送和分配电能(如电力系统)
传送和处理信号(如通信系统)
均的 服基
存储信息(如存储器)
从本
测量数据等(如测量电路)
共规 同律
…………
说明: 本课程不讨论电路的具体作用,只讨论线性、时不变、 集中参数电路所遵循的基本规律以及基本分析方法。
a
2
二)电路模型
1)电路模型的概念 电器件: 具有两个或多个端子的物理实体。 理想电路元件(简称电路元件)(数学模型)
Us RL
Rs
手电筒电路的电路模型
a
5
5)电路图画法 电路元件没有体积,因此,在不改变联接方式的情况 下电路图的大小、形状不受限制可以任意放置。
R1
R5
R2
us
R3
R4
R1
R2
us
R3
R4
R5
a
6
6)集中参数的概念 a)集中的含意
线绕电阻器
把两个特性分开 并分别集中在一起
RL 集中参数模型
该器件中除一种主要的物理特性外,往往还伴随着其他 物理特性,而且这特性不可分割地交织在一起
引入参考方向后电流i 是代数量,其大小和方向均含在其中。 当i >0 时参考方向和真实方向一致 当i <0 时参考方向和真实方向相反
5)参考方向的标示方法
i
a
iab b
6)直流电流(DC)和交流电流(AC)
a
10
例1:当图中电流分别为i = 2A 和i = –2A时
确定正电荷移动的方向。
a
ib
解 1) i > 0 参考方向和真实方向一致,
集中的含意是:假设把器件中的不同物理特性分别集中 在一起,用所谓“集中参数元件”构成其电路模型。集 中参数元件沒有体积,其特性a 集中在空间的一点。 7
説明: 1)同一器件在不同条件下可有不同的电路模型。 2)在同一工作条件下,有些器件可用一种元件构成其
模型,有些器件则需要两种或两种以上元件构成其
1.2.1 电流及其参考方向 1)电流强度(简称电流)用i (或I) 表示
i =dq /dt 2)电流的方向:
自由电子
i
规定正电荷移动的方向为电流的方向
3) 电流的单位: 在 SI制中 1安=1库/1秒
a 1(A)=1(C )/1(S)
9
4)电流的参考 方向(最基本的重要概念)“难点” 在欲分析的电路中,先任意假设的方向。
3)常用的理想元件
电阻元件(简称电阻) 电容元件(简称电容) 电感元件(简称电感) 电压源元件
电流源元件
R c L
+ us – is
基本
电路 元件
二 端


受控源、藕合电感、理想变压器a 元件 ←四端元件
4
4)电路图
所谓电路图就是用理想电路元件所规定的图形符 号联接而成的电路模型图。
S
S
手电筒电路
当p < 0 时表示支路供出(负吸收)功率。
3)功率的单位:在SI制中 1瓦a =1伏∙ 1安
15
例3:(1)已知支路A吸收的功率为30w, u =5伏, 求 i 。
(2) 支路B供出的功率为30w, u = –5伏, 求 i 。
u
+
i
A–
u

+
iB
a) u i 取关联参考方向时 p (t)= u ∙ i
1)功率:支路在单位时间内吸收或供出的电能。 p (t) = d w/d t 电能的变化率
2)功率的计算公式
a) u i 取关联参考方向时 p (t)= u ∙ i b) u i 取非关联参考方向时 p (t)= – u ∙ i
p 为代数量
说明:以上两公式均表示支路吸收的功率
当p > 0 时表示支路吸收功率。
b) u i 取非关联参考方向时 p (t)= – u ∙ i
当p > 0 时表示支路吸收功率。
当p < 0 时表示支路供出(负吸收)功率。
4)功率守恒(功率平衡) 供出功率 = 吸收功率
a
n
pk = 0
16
k=0
1.3 基尔霍夫定律
电路的相关术语
4
1
2
3
5
6
支路:每一个二端元件都可看成一条支路。在分析电路 时往往把多个元件的串联组合看成一条支路。
5)参考方向的标示方法
a
uab b
u
a
13
例2:1库仑的正电荷从a→b获得1焦耳的能量
求a b端电压的真实极性。
a
q+
u
解:因为从a →b正电荷获得能量 所以a → b为电压升。
b
6)关联参考方向:
i+ u

关联参考方向
+
i– u
非关联参考a方向
+i u

采用关联方向时可 标其中任一个即可14
1.2.3功率 用p ( 或P )表示
第1章 电路的基本概念和定律
1.1 电路及电路模型 一)电路的概念
电路是由电器件、导线、控制器等相互以不同的形式联接 而成的电的通路的整体,实际电路种类繁多,功能各异。
1)电路的分类
S
a)线性电路与非线性电路
b)时不变电路Leabharlann 时变电路c)电阻电路与动态电路
d)直流电路与交流电路
手电筒电路
e)集中参数电路与分布参数电路
b q+由a→b获得电能则电位升高
a – +b
uab为电压升
2)电压的方向
规定电压降的方向为电压的方向。
3)电压的单位 : 在SI制中1伏=1焦耳/1库仑
1(V)=a1(J)/1(C)
12
4)电压的参考方向(参考极性) 在欲分析的电路中,先任意假设的方向
引入参考方向后电压u为代数量,其大小和方向均含在其中。 当u> 0 时参考方向和真实方向一致 当u< 0 时参考方向和真实方向相反
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