重庆交通大学电路分析课件(1)
70页1、目 录,1、电路模型和电路定律,4、电路定理,9、正弦稳态电路的分析,2、电阻电路的等效变换,3、电阻电路的一般分析,5、含有运算放大器的电阻电路,6、储能元件,7、一阶电路和二阶电路的时域分析,8、相量法,10、含有耦合电感的电路,13、非正弦周期电流电路和信号的频谱,11、电路的频率响应,12、三相电路,14、线性动态电路的复频域分析,15、电路方程的矩阵形式,16、二端口网络,17、非线性电路,18、均匀传输线,附录A 磁路和铁心线圈,第1章 电路模型和电路定律,本章重点,1. 电压、电流的参考方向,3. 基尔霍夫定律,重点:,2. 电阻元件和电源元件的特性,返 回,1.1 电路和电路模型,1.实际电路,功能,a 能量的传输、分配与转换; b 信息的传递、控制与处理。,建立在同一电路理论基础上。,由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。,下 页,上 页,共性,返 回,反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。,2. 电路模型,电路图,理想电路元件,有某种确定的电磁性能的理想元件。,电路模型,下 页,上 页,返 回,5种基本的理想电路元件:,电阻元件:表示
2、消耗电能的元件,电感元件:表示产生磁场,储存磁场能量的元件,电容元件:表示产生电场,储存电场能量的元件,电压源和电流源:表示将其它形式的能量转变成 电能的元件。,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。,下 页,上 页,注意,返 回,具有相同的主要电磁性能的实际电路部件, 在一定条件下可用同一电路模型表示; 同一实际电路部件在不同的应用条件下,其电路模型可以有不同的形式。,下 页,上 页,例,电感线圈的电路模型,注意,返 回,1.2 电流和电压的参考方向,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。,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,下 页,上 页,返 回,方向,规定正电荷的运动方向为电流的实际方向,单位,1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A,A(安培)、kA、mA、A,元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:,对于复杂电路或电路中的电流随时间变
3、化时,电流的实际方向往往很难事先判断。,下 页,上 页,问题,返 回,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 0,i 0,实际方向,实际方向,电流的参考方向与实际方向的关系:,下 页,上 页,表明,返 回,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。, 用双下标表示:如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。,下 页,上 页,返 回,电压U,单位,2.电压的参考方向,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。,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。,实际电压方向,电位真正降低的方向。,下 页,上 页,V (伏)、kV、mV、V,返 回,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点电场力做功为12J, 若以b点为参考点,求a、b、c点的电位和电压Uab、U bc; 若以c点为参考点,再求以上各值。,解,(1),下 页,上 页,返 回,解,(2),下 页,上 页,结论,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
4、,电路中各点电位值将改变,但任意两点间电压保持不变。,返 回,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。,下 页,上 页,问题,返 回,电压参考方向的三种表示方式:,(1) 用箭头表示:,(2)用正负极性表示,(3)用双下标表示,U,U,+,UAB,下 页,上 页,返 回,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。,关联参考方向,非关联参考方向,3.关联参考方向,i,+,-,+,-,i,u,u,下 页,上 页,返 回,分析电路前必须选定电压和电流的参考方向,参考方向一经选定,必须在图中相应位置标注 (包括方向和符号),在计算过程中不得任意改变,参考方向不同时,其表达式相差一负号,但电压、电流的实际方向不变。,例,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; B电压、电流参考方向关联。,下 页,上 页,注意,返 回,1.3 电功率和能量,1.电功率,功率的单位:W (瓦) (Watt,
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