电路分析第1章 电路模型和电路定律PPT课件

图－ 线圈的几种电路模型
(a)线圈的图形符号
(b)线圈通过低频交流的模型
(c)线圈通过高频交流的模型
§1-2、3 电流和电压的参考方向及电功率
一、 电流（i、I）
1.1 定义 在电场作用下，电荷有规则的移动形成 电流，用 i 或 I 表示。电流的单位是安培(A)。
为表示电流的强弱，引入了电流强度这个物理 量，用符号i(t)表示。电流强度的定义是单位时间内 通过导体横截面的电量。
(1) 用箭头表示
U
(2) 用正负极性表示
+
U
(3) 用双下标表示
A
UAB
B
三、功率（p、P）
3.1 定义 单位时间内消耗或提供能量的多少。
p dw dt
dw dq dq dt
ui
功率的单位：W (瓦) (Watt，瓦特)
能量： W pdt
能量的单位： J (焦) (Joule，焦耳)
3.2 电压与电流参考方向的关联性
电势——多指电场内部尤其是电源内部，记为E。
2.3 电压的参考方向 和电流一样，在分析电压之前也必须假设电压
的方向，即电压的参考方向，同理有：
参考方向与实际方向一致，分析出的电压为正值 参考方向与实际方向相反，分析出的电压为负值
参考方向
+
U>0 –
参考方向
+
U<0 –
+ 实际方向
实际方向 +
电压参考方向的三种表示方式：
根据实际电路的几何尺寸d与其工作信号波长λ的关 系，可以将它们分为两大类：
(1)集总参数电路：满足d<<λ条件的电路。
(2)分布参数电路：不满足d<<λ条件的电路。
说明：
本书只讨论集总参数电路,今后简称为电路。
几种基本的电路元件：
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
第 一 章 电路模型和电路定律
§1-1 电路及电路模型、集总假设 §1-2、3 电流和电压的参考方向及电功率 §1- 4 基尔霍夫定律 §1- 5 电阻元件 §1- 8 电压源和电流源 §1- 9 受控源
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
实际电路 开关
灯泡
电 池
导线
电路模型
Rs
RL
Us
电路模型
反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。
理想电路元件 有某种确定的电磁性能的理想 元件
电路模型近似地描述实际电路的电气 特性。
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； 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。
电流强度简称电流，即： i(t ) dq dt
电流的方向规定为：正电荷运动的方向，即电子 运动的反方向。
把电流的定义归纳为如下表格：
方向：正电荷运动的方向，电子运动的反方向
大小和方向都不随时间而改变 的电流Fra bibliotek直流-恒变电流。
大小和方向随时间变化的电流 叫交流-交变电流。
1.2 电流的参考方向
在分析电路之前事先给电流假设一个方向，这 个方向就称为电流的参考方向。
若失去能量，a点电位高，b点电位低。
2.2 电压、电位、电势的联系与区别
联系： 电压、电位、电势从本质上来说是同一个 物理概念，都是描述单位带电粒子从电势场中一 点移动到另一点所失去或获得电势能的多少。
区别：三者所描述的场合或对象不同。
电位——指电路中任意一点A与电路的参考点（接地 点、零电位点）两点之间的电压，记为VA。（大小 是相对的） 电压——指电路中任意一点A与任意另一点B之间的电 位差，记为UAB。（大小是绝对的，UAB=VA- VB）
例： 参考方向
实际方向
I = 1A
参考方向 I = −1A 实际方向
二、电压 （ u 、 U ）
2.1 定义 单位正电荷由a点移动到b点所获得或失
去的能量即a,b两点之间的电压。电压的单位为伏
特（V）。 即：
u(t) dw dq
方
单位正电荷由a点移动到b点： a
b
向：
若获得能量，a点电位低，b点电位高。
有两种情况： 参考方向与实际方向一致，分析出的电流为正值 参考方向与实际方向相反，分析出的电流为负值
参考方向处理原则：
<1>在电路分析中，电路中标出的电流方向都是 参考方向。如果没有方向，自己要设一个参考方 向，在图上标出，按所标参考方向进行计算。不 设参考方向，算出的结果没有意义。 <2>算得结果的正负配合参考方向就可确定真实 方向，但无需把参考方向改为真实方向。
§1-1 电路及电路模型、集总假设
一.电路：若干个电器设备或电子器件按照一定的 方式连接起来构成电流的通路叫电路。
电路的功能： 传输电能 （高压传输线路）
处理信号
（手机）
测量 控制 计算 存储
（电子仪表） （卫星导航）
（计算机） （硬盘）
二、集总假设（研究的前提）
电路中的器件具有一种或多种物理特性，在器 件的尺寸远小于正常工作频率所对应的波长时，可 将它所反映的物理现象分别进行研究。即用三种基 本元件表示其三种物理现象，这就是集总假设。
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
构成实际电路的电器件
电源 电阻器
蓄电池
交流稳压电源
电容器
电感线圈
铁 心 电 抗 器
变压器 晶体管和集成电路
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的电路，称为实际电路。
电容器
电池
晶体管 电阻器
运算放大器
线圈
低频信号发生器的内部结构
计算机电路
电力系统供电电路
三、电路模型（研究的对象）
实际电路中几乎没有只反映一种物理特性的理想 器件，在集总假设前提下，把同一器件同时存在的电 场和磁场特性分开来加以研究，根据具体的条件抓住 主要物理特性，舍去次要物理特性，用理想元件来建 立实际电路的模型，使得电路模型中的每一元件都只 表示一种基本物理现象，且可用数学函数准确描述。
由于电压与电流的参考方向是假 设方向，难免会使得电压与电流的参 考方向间的关系与两者间的实际关系 不一致，所以在运用电学公式时必须 合理的进行纠正，本课程引入电压与 电流参考方向关联性概念，通过在公 式前加 + 、- 号来进行纠正。
电压与电流参考方向的关联性原则