电路和电路模型ppt课件

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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。
i 参考方向
A
B
• 用双下标表示：
• 如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。
iAB
A
B
2.电压的参考方向
电位
单位正电荷q 从电路中一点移至参考点（ ＝0）时电场力做功的大小。
电压U
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。
c
Wcb q
Wbc q
12 4
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3 V
解 (2) c 0
a
b
c
结论
a
Wac q
8
12 4
5V
b
Wbc q
12 4
3V
Uab a b 5 3 2 V
Ubc b c 3 0 3 V
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唯一确定；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。
• 电路的组成
电源
火线 零 线
..
连接导线和其余 设备为中间环节
负载
电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
1、电路的组成及其功能
• 电路的功能 电力系统中
电路可以实现电能的传输、分配和 转换。
电子技术中
电路可以实现电信号的传递、变换、 存储和处理。
2、电路模型
开关 负 载
电 源
连接导线
实体电路
+U
(3)用双下标表示
A
UAB
B
3.关联参考方向
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。
i
+ u
关联参考方向
i
--
+
u
非关联参考方向
例
i
＋
AuB
－
注意
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；
U
def
dW
dq
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位 V (伏)、kV、mV、V
2、电压、电位和电动势
电动势E只存 在电源内部， 其数值反映了 电源力作功的 本领，方向规 定由电源负极 指向电源正极
aS
R0 + +U _E –
b
I RL
路端电压U。 电压的大小反映 了电场力作功的 本领；电压是产 生电流的根本原 因；其方向规定 由“高”电位端 指向“低”电位 端。
石家庄理工职业学院
电路基础
计算机与信息技术系 葛莉
主要内容
项目一 认识电路的基本物理量和基尔霍夫定律
电路和电路模型 电路的基本物理量
电路的参考方向 无源元件的介绍
1.1 电路和电路模型
1、电路的组成及电路其是功电流能的通路
• 电路的概念
由实际元器件构成的电流的通路称为电路。
1、电路的组成及其功能
电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。
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
a
b
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、U bc;
c ② 若以c点为参考点，再求以上各值。
解 (1) b 0
a
Wab q
8 4
2
V
Uab a b 2 0 2 V Ubc b c 0 (3) 3 V
B电压、电流参考方向关联。
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
电位是相对于参考点的电压。
参考点的电位: b=0；a点电位： a=E-IR0=IR
2、电压、电位和电动势
• 三者的定义式
Uab =
Wa－Wb q
a=
Wa－W0 q
E
=
W源 q
显然电压、电位和电动势的定义式形式相同，因此 它们的单位一样，都是伏特[V]。
• 三者的区别和联系 电压等于两点电位之差： Uab=Va－Vb 电源的开路电压在数值上等于电源电动势；
电源
中间环节 SI
R0
+ _ US
+
RL U
–
负载
电路模型
用抽象的理想电路元件及其组合，近似地代替实 际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。
3、理想元件
• 理想电路元件
+
IS
R
L
C
US –
电阻元件
只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的
电特性
电容元件
只具有储 存电能的
电特性
理想电压源
1.电流的参考方向
电流 电流强度
带电粒子有规则的定向运动
单位时间内通过导体横截面的电荷量
def
Δq dq
i(t) lim
Δt0 Δt dt
单位 方向
A（安培）、 kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A
规定正电荷的运动方向为电流的实际方向
元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:
实际方向
A
B
A
问题
实际方向
B
对于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。
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 A
参考方向
表明
B
电流(代数量)
大小 电流的参考方向与实际方向的关系： 方向(正负）
i 参考方向
i 参考方向
A
实际方向 B A
实际方向 B
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
假设高电位指向低电 位的方向。
参考方向
+
U
–
参考方向
+
U
–
+ 实际方向 – – 实际方向 +
U >0
U <0
电压参考方向的三种表示方式：
(1) 用箭头表示：
U
(2)用正负极性表示
输出电压恒 定，输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源 输出电流
恒定，两端电 压由它和负载 共同决定。
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似化，其电 特性单一、精确，可定量分析和计算。
注意
5种基本理想电路元件有三个特征： （a）只有两个端子； （b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。
3、理想元件
❖ 电路元件按照其与电路其他部分相连接的端钮 数，可以分为二端元件和多端元件。二端元件 通过两个端钮与电路其他部分连接；多端元件 通过三个或三个以上端钮与电路其他部分连接。
电路由哪几部分 组成？各部分的 作用是什么？
何谓理想电路元件？ 其中“理想”二字在 实际电路的含义？
如何在电路 中区分电源 和负载？
试述电路的功 能？何谓“电 路模型”？
理想元件有何 特征？
学好本课程，应注意抓好四个主要环节：提前预习、 认真听课、及时复习、独立作业。还要处理好三个 基本关系：听课与笔记、作业与复习、自学与互学。
1.2 电路基本物理量及参考方向
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。