集总电路中电压电流的约束关系

第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系
1-1 电路及集总电路模型 1-2 电路变量 电流、电压及功率 1-3 基尔霍夫定律 1-4 电阻元件 1-5 电压源 1-6 电流源 1-7 受控源 1-8 分压公式和分流公式 1-9 两类约束 KCL、KVL方程的独力性 1-10 支路分析
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(1-6)
第1章
总论和集总参数电路中电压、电流的约束关系 电路分析基础
3.实际元件的电路模型 （1）不同的实际电路部件，只要具有相同的主要电磁性能 在一定条件下，可用同一个模型表示。例如，灯泡、电 炉、电阻等在低频电路中都可用电阻模型表示。 （2）同一个实际电路元件，在不同的应用条件下，它的模 型可以有不同的形式。 例如：一个白炽灯在有电流通过时 消耗电能 （电阻性） i 产生磁场 储存磁场能量 （电感性）
1-1 电路及集总电路模型
一、电路 若干个电气设备或电子器件，按照一定的方式连接起来，构 成的通路。
电 源
连接导线
二、电路的作用
负载
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(1-4)
第1章
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1. 能量的输送与转换
发电机
1 电源
升压 输电线 降压 变压器 变压器
思考
如何测量电路中的电压和电流？
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四、功率
1.定义：单位时间内电路所做功的大小。 数学表达式：
dq i (t ) dt
3.分类：直流、时变电流（包括交流） 4.单位：安培（A）；千安（kA）；毫安（mA）；微安 A
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4.电流方向
1）实际方向：正电荷运动的方向。 2）参考方向：人为假定的电流方向，电路图上用箭头表示。 规定：当参考方向与实际电流方向相同时，电流为正值， 否则为负值。
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在指定电压的参考方向后，根据电压值的正负，能确切 断定电压的实际方向。 例2 如图所示元件两端电压为1v，若已知正电荷由该元 件的b点移向a点且获得能量，试标出电压的真实极性。 试为该电压选择参考极性，并写出相应的电压表达式。
电路分析理论所研究的对象都是由理想电路元件组成的实际 电路的电路模型。
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1-2.电路变量－电流、电压及功率
一、电流
1.电流的形成：电荷有规则的定向运动。
2.定义：单位时间内通过导体横截面的电荷量。数学表达式
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(1-2)
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学习目的：掌握直流电路的基本概念和基本定律。 学习重点：会用基尔霍夫定律列写电路方程 学习难点：电压源和电流源模型的特点，功率的
产生和消耗。
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(1-3)
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R L
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4.集总电路（电路模型） 将实际电路中各个部件都用其模型符号表示，所做出 的电路图，称为电路模型或电路原理图。 无阻
导线
电 源 连接导线 实际电路
+ S _E
负载
RL
RS
电路模型
所对应的波长时，电路中的实际器件可用集总参数元件表示， 又称器件模型。
表征元件的主要性能，忽略其次要性质，仅显示单一的电磁现
象。 2.主要的集总参数元件（器件模型） 电阻元件R：耗能元件，不存储能量。
电容元件C：存储电场能量，不消耗能量。
电感元件L：存储磁场能量，不消耗能量。 电压源、电流源：提供能量。
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(1-源自文库3)
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三、关联的参考方向
若电流参考方向从a到b，电压的参考方向a为高电位， b为低电位，此参考方向为关联参考方向。即电流与电 压参考方向一致。在电路中只需标出电流或电压的参 考极性中的任何一种。
实际测量时
例1：设1A的电流由a向b流过元件，试问如何表示这一电流？
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解：有两种表示方式 （1）i1应表示为i1＝1A
（2）i2应表示为i2＝－1A
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第1章
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第一部分 总论和电阻电路分析
第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系 第二章 网孔分析和节点分析 第三章 叠加方法与网络函数 第四章 分解方法及单口网络
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(1-1)
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(1-11)
第1章
总论和集总参数电路中电压、电流的约束关系 电路分析基础
二、电压 1.定义：将单位正电荷从a点移动到b点所获得或失去的 能量。数学表达式：
dw u (t ) dq
dw ，单位焦耳（J），dq 单位库仑（c）， 其中： u(t ) 单位伏特（v）。
2.极性 实际极性：电压降低的方向。 参考极性：人为假定的方向。电路图中在两端用“+”、“-” 表示。
2 中间环节
电灯 电动机 3 负载
2. 信号的传递和处理 话筒 扬声器 放 大 器 负载
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信号源
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三、集总参数元件、集总电路
1.集总参数元件：当实际电路的尺寸远小于正常最高工作频率