基尔霍夫定律及电路元.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 基尔霍夫定律及电路元件,主要电路变量：电流,i,、电压,u,、电荷,q,、磁链,一、电流,1,、定义：荷电质点的有序运动形成电流,电流的大小用,电流强度,表示,单位：,A,，,mA,，,A,方向：正电荷运动的方向,1,电流、电压及其参考方向,1.1,电流、电压及其参考方向,元件,(,导线,),中电流流动的实际方向有时很难判断,:,电流的（实际）方向：,(a),复杂电路,？,(b),交变电流电路,i,i,0,t,T/2,T,电流实际与箭头方向相同,电流实际与箭头方向相反,2,、电流的参考方向,：,为分析方便，人为任意假定一个方向为电流的参考方向,1.1,电流、电压及其参考方向,i,0,i,0,U,0,，实际吸收,p,0,，实际发出,p,0,，实际吸收,单位：,J,二、电能,非关联：表示“发出”的功率,例,1.1,：求各元件发出或吸收的功率,a,：,关联，,b,：,非关联，,c,：,关联，,p=3A,（,-6V,）,=-18W 0,吸收功率,18W,p=3A6V=18W 0,发出功率,18W,1.3,基尔霍夫电流定律（,KCL,）,集中参数电路受,2,类约束：,结构约束,：由电路的联接性质决定,-,基尔霍夫定律,元件约束,：由元件性质决定,一、电路结构,1,、,支路,：,每个二端元件为一条支路,（或流过同一电流的一段电路）,2,、,节点,：,若干支路的联接点,b=7,（,6,）,n=5,（,4,）,1.3,基尔霍夫电流定律（,KCL,）,3.,路径,：依次由不同支路和节点构成的通路,4.,回路,：闭合的路径,l,=7,方向：顺时针、逆时针,5.,平面电路：,可画在同一个平面上，,且除节点外各支路都不相交,非平面电路：,1.3,基尔霍夫电流定律（,KCL,）,6.,网孔,：平面电路的单孔回路,（即内部或外部不含任何支路），多指内网孔,7.,短路：支路电压恒等于零（不管电流为任何有限值）,8.,开路：支路电流恒等于零（不管电压为任何有限值）,也称断路,m=3,1.3,基尔霍夫电流定律（,KCL,）,二、基尔霍夫电流定律,KCL,1,、定律：,在集中参数电路中，任一时刻流出（或流入）,任一节点的电流代数和等于零。

公式：,通常规定：若 参考方向流出节电，前面取“,+”,号；,若流入节点则取“,-”,号,1.3,基尔霍夫电流定律（,KCL,）,2.,表述形式,2,：,.,1.3,基尔霍夫电流定律（,KCL,）,3,、表述形式,3,：,推广，,节点 广义节点,（,假想的闭合边界,）,对于闭合边界,S,：,验证：,闭合边界内各节点的,KCL,方程相加：（,n+n,）,4,、说明：,1,）,KCL,定律适用于集中参数电路，与元件性质无关,2,）对含,n,个节点电路，任意,n-1,个节点,KCL,方程,独立,1.3,基尔霍夫电流定律（,KCL,）,例,1.2,：求未知支路电流；若只求,i,4,和,i,5,有何简便方法n1:,n2:,n3:,n4:,n5:,s1:,s2:,s1,s2,1.4,基尔霍夫电压定律,(KVL),1,、定律内容：,集中参数电路中，任一时刻、沿任一回路各支路电,压的代数和为零公式：,通常规定：,若 参考方向与回路方向相同，前面取“,+”,号；,若相反则取“,-”,号,1.4,基尔霍夫电压定律,(KVL),2,、,表述形式,2,：,l,1:,或,l,2:,l,3:,1.4,基尔霍夫电压定律,(KVL),3,、表述形式,3,：,推广：,回路 广义回路,（跨越空间的假想回路）,对于广义回路,验证：端电压与路径无关，,l,1,:,u,1,=,u,2,+,u,5,l,3,:,u,1,=,u,2,+,u,6,+,u,7,l,k,1.4,基尔霍夫电压定律,(KVL),4,、说明：,（,1,）,KVL,定律适用于集中参数电路，与元件性质无关,（,2,）对于含,b,个支路、,n,个节点的平面电路，其全部网,孔的,KVL,方程,b-n+1,个是独立的。

共有,b-n+1,个独立回路,）,独立回路的选取：,a),每个回路至少有一条其它回路没有的支路,充分非必要条件,b),全部网孔 充分非必要条件,例,1.3,：求未知支路电压1.4,基尔霍夫电压定律,(KVL),基尔霍夫定律,是对于集中参数电路的结构约束，与电路元件,性质无关KCL,是对与节点相连的支路电流的约束；,KVL,是对回路中所包含的电压的约束,1.4,基尔霍夫电压定律,(KVL),1.5,电阻元件,一、基本概念,1,、,n,端元件：,n,个端子的元件,2,、端口：进、出同一电流的两个端子称为一端口二端元件也称为一端口元件,3,、电阻元件 电阻器,固定电阻器,可变电阻器,1.5,电阻元件,3,、电阻元件：,元件电磁特性由电压、电流关系表征,二、线性二端电阻：,1,、定义：端口电压与电流成正比的二端元件，,即符合欧姆定律（,VCR,）2,、符号：,1.5,电阻元件,3,、,电磁特性,：端口,u,-,i,关系特性,关联,，,端口特性方程,：,端口特性曲线：过原点直线，,R0,位于,、,象限,R0,则,p0,实际吸收，,无源元件,，耗能元件,R0,则,p0,实际发出，,有源元件,吸收能量,：,。