电路和电路模型ppt课件
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电路基础
计算机与信息技术系
2
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
3
1.1
电路和电路模型
电路是电流的通路
1、电路的组成及其功能
• 电路的概念
(2)
c 0
a
b
Wac 8 12 a 5V q 4 Wbc 12 b 3V q 4 U ab a b 5 3 2 V
结论
c
U bc 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 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。
8
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。
c
解
(1)
② 若以c点为参考点，再求以上各值。
b 0
Wab 8 a 2V q 4 U bc b c 0 (3) 3 V Wcb Wbc 12 c 3 V q q 4
19
U ab a b 2 0 2 V
解
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
Δq dq i (t ) lim Δt 0 Δt dt
def
12
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:
参考方向 实际方向 B
i>0
i<0
14
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
A
参考方向
B
用双下标表示： 如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。
A
iAB
B
15
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。 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。
9
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。
10
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？
• 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； 电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。
18
例
a
b
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 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;
6
2、电路模型
中间环节 S 开关 电 源 负 载 R0 I
+
RL U
+
_
连接导线
US
–
负载
实体电路
电源
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。
7
3、理想元件
• 理想电路元件
+
R L C – US IS
电阻元件 只具耗能 的电特性
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。
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。
11
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。
20
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 参考方向 U 实际方向
+
–
+
假设高电位指向低电 位的方向。 参考方向 U – 实际方向
+
–
–
+
21
U >0
U<0
电压参考方向的三种表示方式：
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
17
2、电压、电位和电动势
• 三者的定义式 W源 W a－ W b W a－ W 0 E = a= Uab = q q 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]。
实际方向
A A 问题
B Bห้องสมุดไป่ตู้
实际方向
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。
13
参考方向 i A
任意假定一个正电荷运动的方 向即为电流的参考方向。
参考方向
表明
B
电流(代数量) 大小 方向(正负）
电流的参考方向与实际方向的关系： i A 参考方向 实际方向 B A i
电压U
dW U dq
def
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位
V (伏)、kV、mV、V
16
2、电压、电位和电动势
a
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
S R0
I
+
U RL
+
_
b
E
–
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。
由实际元器件构成的电流的通路称为电路。
4
1、电路的组成及其功能
• 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。
5
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。
电路基础
计算机与信息技术系
2
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
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1.1
电路和电路模型
电路是电流的通路
1、电路的组成及其功能
• 电路的概念
(2)
c 0
a
b
Wac 8 12 a 5V q 4 Wbc 12 b 3V q 4 U ab a b 5 3 2 V
结论
c
U bc 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 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。
8
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。
c
解
(1)
② 若以c点为参考点，再求以上各值。
b 0
Wab 8 a 2V q 4 U bc b c 0 (3) 3 V Wcb Wbc 12 c 3 V q q 4
19
U ab a b 2 0 2 V
解
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
Δq dq i (t ) lim Δt 0 Δt dt
def
12
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:
参考方向 实际方向 B
i>0
i<0
14
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
A
参考方向
B
用双下标表示： 如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。
A
iAB
B
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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。 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。
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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。
10
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？
• 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； 电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。
18
例
a
b
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 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;
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2、电路模型
中间环节 S 开关 电 源 负 载 R0 I
+
RL U
+
_
连接导线
US
–
负载
实体电路
电源
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。
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3、理想元件
• 理想电路元件
+
R L C – US IS
电阻元件 只具耗能 的电特性
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。
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。
11
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。
20
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 参考方向 U 实际方向
+
–
+
假设高电位指向低电 位的方向。 参考方向 U – 实际方向
+
–
–
+
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U >0
U<0
电压参考方向的三种表示方式：
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
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2、电压、电位和电动势
• 三者的定义式 W源 W a－ W b W a－ W 0 E = a= Uab = q q 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]。
实际方向
A A 问题
B Bห้องสมุดไป่ตู้
实际方向
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。
13
参考方向 i A
任意假定一个正电荷运动的方 向即为电流的参考方向。
参考方向
表明
B
电流(代数量) 大小 方向(正负）
电流的参考方向与实际方向的关系： i A 参考方向 实际方向 B A i
电压U
dW U dq
def
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位
V (伏)、kV、mV、V
16
2、电压、电位和电动势
a
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
S R0
I
+
U RL
+
_
b
E
–
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。
由实际元器件构成的电流的通路称为电路。
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1、电路的组成及其功能
• 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。
5
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。