电工电子技术基础_1 电路分析方法
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du i C dt
+ u
1.2.2 有源元件
1.电压源与电流源
(1)伏安关系
电压源:u=uS 电流源: i=iS
端电压为us,与流过电
压源的电流无关,由电
流过电流为is,与电源
两端电压无关,由电
源本身确定,电流任意
,由外电路确定。
源本身确定,电压任
意,由外电路确定。
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(2)特性曲线与符号
非关联方向时:
功率与电流、电压的关系:
关联方向时:
p =ui
p =-ui
p>0时吸收功率,p<0时放出功率。
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I=2A
+ U =5V ( a) I=- 2A
-
例:求图示各元件的功率. (a)关联方向, P=UI=5×2=10W, P>0,吸收10W功率。 (b)关联方向,
+ U =5V
uab ua ub
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电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。
与电流方向的处理方法类似, 可任选一方向为电压的参考方向
a + u1 - b a - u2 + b
例: 当ua =3V u1 =1V
ub = 2V时 u2 =-1V
最后求得的u为正值,说明电压的实际方向 与参考方向一致,否则说明两者相反。
参考方向 a 实际方向 (a) i>0
i
b a
参考方向
i
b
实际方向 (b) i<0
如果求出的电流值为正,说明参考方向 与实际方向一致,否则说明参考方向与实际 方向相反。
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1.1.2 电压、电位和电动势
电路中a、b点两点间的电压定义为单位正 电荷由a点移至b点电场力所做的功。
dWab u ab dq 电路中某点的电位定义为单位正电荷由该 点移至参考点电场力所做的功。 电路中a、b点两点间的电压等于a、b两点 的电位差。
的性质是用其端钮的电压、电流关系即
伏安关系(VAR)来决定的。
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1.2.1 无源元件
1.电阻元件
电阻元件是一种消耗电能的元件。
伏安关系(欧姆定律): 关联方向时: u =Ri 符号:
i
R -
2
+ u
功率:
2
非关联方向时:
u =-Ri
u p ui Ri R
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2.电感元件
电路基本物理量 电路基本元件 基尔霍夫定律 电路分析方法 电路定理 电路过渡过程分析
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1.1 电路基本物理量
为了某种需要而由电源、导线、开关和负载按 一定方式组合起来的电流的通路称为电路。
电路的主要功能: 一:进行能量的转换、传输和分配。 二:实现信号的传递、存储和处理。
电路分析的主要任务在于解得电路物理量, 其中最基本的电路物理量就是电流、电压和 功率。
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对一个元件,电流参考方向和电压参考 方向可以相互独立地任意确定,但为了方便 起见,常常将其取为一致,称关联方向;如 不一致,称非关联方向。
a
i
+ u - (a) 关联方向
b
a
i
- u +
b 非关联方向
(b)
如果采用关联方向,在标示时标出一种即
可。如果采用非关联方向,则必须全部标示。
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1.1.1 电流
电荷的定向移动形成电流。 电流的大小用电流强度表示,简称电流。 电流强度:单位时间内通过导体截面的电荷量。
dq i dt
大写 I 表示直流电流 小写 i 表示电流的一般符号
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正电荷运动方向规定为电流的实际方向。 电流的方向用一个箭头表示。 任意假设的电流方向称为电流的参考方向。
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i1 =0 + u1 - +
μ u1
-
i2 + u2 -
+ u1 =0 -
i1 =0 + ri1 -
i2 + u2 -
VCVS
i1 =0 + u1 -
i1=0 u2=u1
i2 + gu1 u2 -
+
CCVS
i1 =0
u1 =0 -
u1=0 u2=ri1
i2 +
β i1
u2 -
VCCS
i1=0 i2=gu1
CCCS
u1=0 i2=βi1
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(3)受控源的功率
如采用关联方向:
p =u1i1 +u2i2=u2i2
电工电子技术基础
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第1章 电路分析方法 学习要点
电流、电压参考方向及功率计算 常用电路元件的伏安特性 基尔霍夫定律 支路电流法与节点电压法 叠加定理与戴维南定理 电路等效概念及其应用 分析电路过渡过程的三要素法
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第1章 电路分析方法
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
电压源
u Us O t
电流源
i Is O u
us + - U s + -
Hale Waihona Puke Baidu
is
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2.受控源
(1)概念
受控源的电压或电流受电路中另一 部分的电压或电流控制。
(2)分类及表示方法 VCVS VCCS CCVS CCCS 电压控制电压源 电压控制电流源 电流控制电压源 电流控制电流源
-
P=UI=5×(-2)=-10W,
P<0,产生10W功率。 (c)非关联方向, P=-UI=-5×(-2)=10W,
( b)
I=- 2A + U =5V (c) -
P>0,吸收10W功率。
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1.2 电路基本元件
常见的电路元件有电阻元件、电容 元件、电感元件、电压源、电流源。 电路元件在电路中的作用或者说它
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电动势是衡量外力即非静电力做功能力
的物理量。外力克服电场力把单位正电荷从
电源的负极搬运到正极所做的功,称为电源
的电动势。
dW e dq
电动势的实际方向与电压实际方向相反,
规定为由负极指向正极。
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1.1.3 电功率
电场力在单位时间内所做的功称为电功率, 简称功率。
dW p dt
电感元件是一种能够贮存磁场能量的元 件,是实际电感器的理想化模型。 伏安关系: 符号:
i L + u -
只有电感上的电流变化时, 电感两端才有电压。在直流 电路中,电感上即使有电流 通过,但u=0,相当于短 路。 L称为电感元件的电感,单位是亨利(H)。
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di uL dt di u L dt
3.电容元件
电容元件是一种能够贮存电场能量的元 件,是实际电容器的理想化模型。 伏安关系: 符号:
i C -
只有电容上的电压变化时,电 容两端才有电流。在直流电路 du 中,电容上即使有电压,但i i C =0,相当于开路,即 电容具 dt 有隔直作用。 C称为电容元件的电容,单位是法拉(F)。
du i C dt
+ u
1.2.2 有源元件
1.电压源与电流源
(1)伏安关系
电压源:u=uS 电流源: i=iS
端电压为us,与流过电
压源的电流无关,由电
流过电流为is,与电源
两端电压无关,由电
源本身确定,电流任意
,由外电路确定。
源本身确定,电压任
意,由外电路确定。
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(2)特性曲线与符号
非关联方向时:
功率与电流、电压的关系:
关联方向时:
p =ui
p =-ui
p>0时吸收功率,p<0时放出功率。
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I=2A
+ U =5V ( a) I=- 2A
-
例:求图示各元件的功率. (a)关联方向, P=UI=5×2=10W, P>0,吸收10W功率。 (b)关联方向,
+ U =5V
uab ua ub
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电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。
与电流方向的处理方法类似, 可任选一方向为电压的参考方向
a + u1 - b a - u2 + b
例: 当ua =3V u1 =1V
ub = 2V时 u2 =-1V
最后求得的u为正值,说明电压的实际方向 与参考方向一致,否则说明两者相反。
参考方向 a 实际方向 (a) i>0
i
b a
参考方向
i
b
实际方向 (b) i<0
如果求出的电流值为正,说明参考方向 与实际方向一致,否则说明参考方向与实际 方向相反。
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1.1.2 电压、电位和电动势
电路中a、b点两点间的电压定义为单位正 电荷由a点移至b点电场力所做的功。
dWab u ab dq 电路中某点的电位定义为单位正电荷由该 点移至参考点电场力所做的功。 电路中a、b点两点间的电压等于a、b两点 的电位差。
的性质是用其端钮的电压、电流关系即
伏安关系(VAR)来决定的。
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1.2.1 无源元件
1.电阻元件
电阻元件是一种消耗电能的元件。
伏安关系(欧姆定律): 关联方向时: u =Ri 符号:
i
R -
2
+ u
功率:
2
非关联方向时:
u =-Ri
u p ui Ri R
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2.电感元件
电路基本物理量 电路基本元件 基尔霍夫定律 电路分析方法 电路定理 电路过渡过程分析
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1.1 电路基本物理量
为了某种需要而由电源、导线、开关和负载按 一定方式组合起来的电流的通路称为电路。
电路的主要功能: 一:进行能量的转换、传输和分配。 二:实现信号的传递、存储和处理。
电路分析的主要任务在于解得电路物理量, 其中最基本的电路物理量就是电流、电压和 功率。
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对一个元件,电流参考方向和电压参考 方向可以相互独立地任意确定,但为了方便 起见,常常将其取为一致,称关联方向;如 不一致,称非关联方向。
a
i
+ u - (a) 关联方向
b
a
i
- u +
b 非关联方向
(b)
如果采用关联方向,在标示时标出一种即
可。如果采用非关联方向,则必须全部标示。
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1.1.1 电流
电荷的定向移动形成电流。 电流的大小用电流强度表示,简称电流。 电流强度:单位时间内通过导体截面的电荷量。
dq i dt
大写 I 表示直流电流 小写 i 表示电流的一般符号
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正电荷运动方向规定为电流的实际方向。 电流的方向用一个箭头表示。 任意假设的电流方向称为电流的参考方向。
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i1 =0 + u1 - +
μ u1
-
i2 + u2 -
+ u1 =0 -
i1 =0 + ri1 -
i2 + u2 -
VCVS
i1 =0 + u1 -
i1=0 u2=u1
i2 + gu1 u2 -
+
CCVS
i1 =0
u1 =0 -
u1=0 u2=ri1
i2 +
β i1
u2 -
VCCS
i1=0 i2=gu1
CCCS
u1=0 i2=βi1
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(3)受控源的功率
如采用关联方向:
p =u1i1 +u2i2=u2i2
电工电子技术基础
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第1章 电路分析方法 学习要点
电流、电压参考方向及功率计算 常用电路元件的伏安特性 基尔霍夫定律 支路电流法与节点电压法 叠加定理与戴维南定理 电路等效概念及其应用 分析电路过渡过程的三要素法
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第1章 电路分析方法
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
电压源
u Us O t
电流源
i Is O u
us + - U s + -
Hale Waihona Puke Baidu
is
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2.受控源
(1)概念
受控源的电压或电流受电路中另一 部分的电压或电流控制。
(2)分类及表示方法 VCVS VCCS CCVS CCCS 电压控制电压源 电压控制电流源 电流控制电压源 电流控制电流源
-
P=UI=5×(-2)=-10W,
P<0,产生10W功率。 (c)非关联方向, P=-UI=-5×(-2)=10W,
( b)
I=- 2A + U =5V (c) -
P>0,吸收10W功率。
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1.2 电路基本元件
常见的电路元件有电阻元件、电容 元件、电感元件、电压源、电流源。 电路元件在电路中的作用或者说它
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电动势是衡量外力即非静电力做功能力
的物理量。外力克服电场力把单位正电荷从
电源的负极搬运到正极所做的功,称为电源
的电动势。
dW e dq
电动势的实际方向与电压实际方向相反,
规定为由负极指向正极。
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1.1.3 电功率
电场力在单位时间内所做的功称为电功率, 简称功率。
dW p dt
电感元件是一种能够贮存磁场能量的元 件,是实际电感器的理想化模型。 伏安关系: 符号:
i L + u -
只有电感上的电流变化时, 电感两端才有电压。在直流 电路中,电感上即使有电流 通过,但u=0,相当于短 路。 L称为电感元件的电感,单位是亨利(H)。
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di uL dt di u L dt
3.电容元件
电容元件是一种能够贮存电场能量的元 件,是实际电容器的理想化模型。 伏安关系: 符号:
i C -
只有电容上的电压变化时,电 容两端才有电流。在直流电路 du 中,电容上即使有电压,但i i C =0,相当于开路,即 电容具 dt 有隔直作用。 C称为电容元件的电容,单位是法拉(F)。