电路笔记1

1. 1电路和电路模型

一、电路：

1．电路：构成电流通路的一切设备的总和。

2．作用：进行能量的转换和传输（强电）

进行信号的处理和传递（弱电）

进行信息的存储

二、电路模型

可以表征或近似地表示一个实际器件（或电路）中所有的主要物理现象。 电路模型可以通过理想的电路元件相互联接而成。

三、理想电路元件 １．无源元件：电阻元件R

消耗电能

电感元件 L

存储磁场能量

电容元件 C

存储电场能量

２．有源元件： 独立电源⎪⎩⎪⎨⎧电流源电压源

四、“集中假设”及集中电路 元件及电路各方向的尺寸远远小于电路周围的电磁波波长 例电感线圈 直流 低频 高频 1. 2电路的基本物理量及参考方向

一． 电流

1．电流t

q i d d = ——瞬时值 直流电流：i

量纲：安培（A ） 1kA=10-3A ；1mA=10-3A ；1μA=10-6A

２．电流的参考方向

是一种任意的选定的方向

标定方式：在连接导线上用箭头表示

约定：当i >0时参考方向与实际方向一致

当i <0时参考方向与实际方向相反

s

u (t ) i s (t ) (I s ) C

i 代表数量

二． 电压（端电压、电压降、电位差）

１．电压

q

w u d d AB ∆= ――瞬时值 直流电压u AB

量纲：伏特（V ）1kV=10-3V ；1mV=10-3V ；1µV=10-6V

２．电压的参考方向

是一种任意的选定的方向

标定方式：

“+”高电位端、“－”低电位端

约定：当u >0时参考方向与实际方向一致

当u <0时参考方向与实际方向相反

三． 电压与电流的关联参考方向

（针对一段电路而言）

1．3功率与能量

一． 功率：

３．瞬时功率)()(d d d )(d d )(d )(t i t u t

q q t w t t w t p ⋅=⋅==∆ （关联参考方向下成立） 当p >0时 吸收功率

当p <0时 发出功率

量纲：瓦特（W ）

４．直流功率的计算

UI P = UI P -=

例： )(W 1025吸收=⨯=P

u

5V

1． 4电阻元件

一．电阻元件

若一个二端元件的电压与电流之间的关系可以用i —u 平面上的一条曲线表征时 称之为电阻

过原点的直线称为线性电阻

隧道二极管为非线性电阻

线性电阻R

=i

u (Ω) （关联）

u = -Ri

二、欧姆定律

u =Ri u = -Ri

三、欧姆定律的另一种形式

Gu u R

i ∆==1 R

G 1∆= ――电导(S)

四、电阻和功率的计算

p =ui =Ri 2

p = -ui = - (-Ri )i =Ri 2

p =Ri 2≥0 吸收功率 消耗电能

u u u u u u i i

例：求u ab和u ad及各段电路的功率并指明吸收发出功率．

u1=1V i1=2A

u2=-3V i2=1A

u3=8V i3=-1A

u4=-4V u5=7V

u6=-3V

解：u ab= u ac+ u cb= -u1+u2= - (1)+(-3)= -4 V

u ab= u b= -3V

p1= -u1i1= -2W<0（发出）

p2=u2i1= -６W<0（产生）

p3=u3i1=16W>0（吸收）

p4=u4i2= - 4W<0（产生）

p5=u5i3= -7W<0（产生）

p6=u6i3=3W>0（吸收）

１．5电压源和电流源

一．独立电源

指电源输出的电压（电流）仅由独立电源本身性质决定与电路中其余部分的电压（电

流）无关。

分类

⎩

⎨

⎧

电流源

电压源

二．电压源

１．理想电压源

若一个二端元件输出电压恒定则称为理想电压源。

①电路符号

②基本性质

a．输出电压恒定，和

外电路无关；

b．其流过的电流由外

电路决定

R

U

U

U

R

U

I s

s

=

=

u3

_ _

u5

+

_

u s(t)

U s

10Ω

5Ω

I

③伏安曲线

２．实际电压源

若一个二端元件所输出的电压随流过它的电流而变化就称为实际电流源。 ①电路模型 ②伏安特性

u =iR s +u s

③三种工作状态

a ．加载 u =u s -R s i

b ．开路

i =0 u oc =u s (u oc 开路电压)

c ．短路 u =0 i

sc =u s /R (i sc 短路电流)

三

.电流源

１．理想电流源

若一个二端元件的输出电流恒定时，则称为理想电流源．

①电路符号

②基本性质

a ．输出电流恒定和外电路无关

s s RI I I RI U ==

b ．其端电压由外电路确定

③伏安曲线

２．实际电流源

若一个二端元件所输出的电流随其端电压变化而变化称为实际电流源． ①电路模型 ②伏安特性

i = i s -u s /R s i i s (t ) (I s ) I