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《电路及电路模型》PPT课件

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电路课件-第一章 电路模型与电路定理-PPT精选文档

电路课件-第一章 电路模型与电路定理-PPT精选文档

重点：
1. 电压、电流的参考方向
2. 理想元件的电压、电流关系 （元件的VCR）
3. 基尔霍夫定律（KCL、KVL）
1.1 电路与电路模型
一 实际电路：由电工设备和电气器件按预期目的连接
构成的电流通路。
开关 灯泡
电 池
导线
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
实际电路的功能
重视听课；抓概念、抓基础、抓规律；课后复习; 重视作业、作业要认真、规范（必须画电路图； 给出主要的求解步骤），重视实验。
考试： 平时成绩：30%（作业、考勤） 期末成绩：70%
第1章 电路模型和电路定律
1.1 电路和电路模型 1.2 电流和电压的参考方向 1.3 电功率和能量 1.4 电路元件 1.5 电阻元件 1.6 电压源和电流源 1.7 受控电源 1.8 基尔霍夫定律
电源
产生电流和电压
激励源（激励）： 唤起原因的能量；
发送信息给终端
激励（源） 响应
用户，为继续处 理提供所必须的
输入
输出
信息。 响应：对一定刺激
在电路分析中电源或信号源都称为电源。
所引起的反应。
电路中各处的电压、电流是在电源的作用下产生的， 因此电源又被称为激励源（激励）。
由激励在电路中所产生的电压和电流称为响应。
(1) 能量的传输与转换
12k器
输电线路
变压器 配电线路 用户
主要应用于电力系统中，往往又称为强电电路。
实际电路的功能
（2）信息的传递、控制与处理。
电磁波信号
传送、转换、加工、处理
高放 中放 检波 低放
电子电路
调幅收音机原理框图
电子技术发展

电路原理ppt课件

电路原理ppt课件
在参考方向选定后，电流（或电压） 值才有正负之分。 对任何电路分析时都应先指定各处的 i , u 的参考方向。 例：
I
a
R
b
若 I = 5A ，则实际方向与参考方向一致， 若 I =－5A ，则实际方向与参考方向相反。
16
R
5、关联参考方向： i
+

u
-
当电压的参考方向指定后，指定电流从标以电压参考 方向的“+”极性端流入，并从标“—”端流出，即电流
i +
R
i – +
R
u
u = Ri
u
u = –Ri
–
19
1.3电功率和能量
1. 电功率
单位时间内电场力所做的功。
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui dt dq dt
w

t
t0
u ( )i ( )d
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
20
的参考方向与电压的参考方向一致，也称电流和电压
为关联参考方向。反之为非关联参考方向。
17
例
i
＋
A U B
电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、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。
－
18
小结：
(1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 (2) 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。 (3) 参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向不变。
－
P4吸 U 4 I 2 (4) 1 4W（实际发出）

电工电子学完整ppt课件

电工电子学完整ppt课件

K
u k ( t ) 0 或
u降 u升 或 uR US
k 1
式中 uk(t) 为该回路中第 k 条支路电压，K 为该回路处的支路数
示例
R2 i2
+ US_1
+ u2 _ +
R1 i1
+ _u1
_u3 _ u4 +
_ US4+ R4 i4
R3 i3
① 标定各元件电压、电流参考方向 ② 选定回路绕行方向，顺时针或逆时针 顺时针
小结 · 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。
· 参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，不考虑 实际方向。
· 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
值就是唯一的，当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将
Lumped parameter element
集总条件 实际电路的尺寸远小于使用时其最高工作频率所对应的
波长 d
注意
• 采用集总电路模型意味着不考虑电路中电场与磁场的相互作用， 不考虑电磁波的传播现象，认为电能的传送是瞬时完成的
• 集总假设为本课程的基本假设，以后所述的电路基本定律、定理 等均是以该假设为前提成立的
_
R1
+ US2
_
R2
b=3
n=2
R3
l=3
m=2
精品课件
22
2. 基尔霍夫电流定律 （KCL）
在集总参数电路中，任意时刻，对任意节点流出或流入该节点电流的代数 和等于零。
K
ik (t) 0

电路1电路模型和电路定律PPT课件

电路1电路模型和电路定律PPT课件
一个元件吸收100W，可以认为它发出-100W
20
例
i
元件
+
u
-
U=5V, i=2A, p=10W 关联------吸收功率
i
元件
-
u
+
U=-5V, i=2A, p=-10W 不关联------吸收功率
21
根据关联参考方向计算功率：
i (t)
p(t)u(t)i(t) a
b
u (t)
若 p(t) 0 则吸收功率
若 p(t)0 则实际发出功率
根据非关联参考方向计算功率：
i (t)
p(t)u(t)i(t) a
b
u (t)
若 p(t) 0 则发出功率
若 p(t)0 则吸收功率
§1-4 :电路元件
电路元件是电路中最基本的组成单元，每一种元 件反映某种确定的电磁性质。
集总参数元件假定：在任何时刻，流入二端元件 的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流， 两个端子之间的电压为单值量。 由集总元件构成的电路称为集总电路
2
§ 1-1 电路和电路模型
实际电路：为完成某种预期的目的而设计，安装，运 行，由电路器件和部件组成的电路 电源：电能或电信号发生器，又称激励源 负载：用电设备 响应：由激励在电路中产生的电压和电流 激励称为输入，响应称为输出
3
电路的作用:
实现电能的传输和转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
当所求的电流值为正时，实际方向与参考方向 一致，当所求电流值为负时，实际方向和参考 方向相反。
11
不标明参考方向，电流的正负毫无意义
今后，电路中用箭头标明的电流方向都 是参考方向，并且一经标定，在整个分析过 程中不能任意改变！

电路原理PPT

电路原理PPT

Uab= a–b Ubc= b–c
a = b +Uab = 1.5 V c = b –Ubc = –1.5 V
Uac= a–c = 1.5 –(–1.5) = 3 V
结论：电路中电位参考点可任意选择；当选择不同
的电位参考时，电路中各点电位均不同，但任 意两点间电压保持不变。
思考：
1、为什么在分析电路时，必须规定电流和电压的参考方向？
(b) 实际电路中有些电流是交变的，无法标出实际方 向。标出参考方向，再加上与之配合的表达式， 才能表示出电流的大小和实际方向。
任意假定其中一个方向作为电流的方向，这个 方向就叫电流的参考方向。
参考方向 i
A
B
电流的参考方向与 实际方向的关系：
i
参考方向
i>0
A
B
实际方向
i
参考方向
A
B
i<0
实际方向
(1) 用箭头表示： 箭头指向为电压（降）的参考方向
U U
(2) 用正负极性表示：
由正极指向负极的方向为电压 (降低)的参考方向
(3) 用双下标表示：
如 UAB , 由A指向B的方向为电压 (降)的 参考方向
UAB
A
B
四、电位：
电路中为分析的方便，常在电路中选某一点为参考 点，把任一点到参考点的电压称为该点的电位。
2、参考方向与实际方向有什么关系？
例：
i Im sint
2 T
i
Im T 2
t
T
i 5A
i 5A
i
参考方向
A
B
0~T i0 2
T ~T i0 2
i0
t
小结：

电路基础知识(详解版)ppt课件

电路基础知识(详解版)ppt课件
u
C 称为电容器的电容
–
– 电容 C 的单位：F (法) (Farad，法拉)
F= C/V = A•s/V = s/
常用F，nF，pF等表示。
ppt精选 版
4、库伏特性：线性电容的q~u 特性是过原点的直线
q
Ou
C q tg u
5、电压、电流关系： u, i 取关联参考方向
动态 特性
i
i dq C du
dξ
若i ( )0
1
Li
2
(t
)
1 2(t) 0
2
2L
L是无源元件 也是无损元件
ppt精选 版
5 、小结：
动态
(1) u的大小与 i 的变化率成正比，与 i 的大小无关；
(2)电感在直流电路中相当于短路； (3) 电感元件是一种记忆元件；
(4) 当 u，i 为关联方向时，u=L di / dt； u，i 为非关联方向时，u= – L di / dt 。
电路的基本元素是元件，电路元件是实际器件的理 想化物理模型，应有严格的定义。
电路中研究的全部为集总元件。
电路元件的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。 最基本的几个元件： 电阻(元件) 电容(元件) 电感(元件) 电源(元件)
ppt精选 版
感性认识电阻元件
实际电阻元件
ppt精选 版
一. 电阻元件
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V，则电压的实际方向 从 a 指向 b；
aR 注意：
b 若 U= –5V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负
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正电荷从a →b 移动
2）i < 0 参考方向和真实方向相反，
正电荷从 b →a 移动
a
11
1.2.2 电压及其参考方向
1）电压(电位差）用u (或U）表示
a
a b两点间的电压表明单位正电荷由a点移到b点
q+
时所获得或失去的能量
uab=dw /dq
q+由a→b失去电能则电位降
低a +
–b
uab为电压降
电路模型。 b)集中假设的条件
L << L 为电路的尺寸, 为波长 = v / f v为光速 , f 为工作频率 说明 1)本书讨论的内容均以集中假设为条件。 2)实际器件如何构成其模型a 不属于本课程讨论的内容8 。
1.2 电路分析的基本变量 电路分析的基本任务：
在给定电路结构、元件参数的条件下求解电路 中的支路电压、电流及功率
每一种电路元件只表示一种物理现象，在一定条件下 代表实际电器件的主要物理性能，且有精确的数学意 义。
说明： 现代电路理论是建立在模型的基础上，本课程 属于《电路理论》学科，因此本课程讨论的对 象是电路模型而不是实际电路和器件。
a
3
2）讨论电路模型的意义
a)分析计算电路的需要（计算电路需建立数学模型） b)可用有限的几种理想电路元件描述种类繁多的实际器件的物 理特性。
…………
a
1
2）电路的功能
传送和分配电能（如电力系统）
传送和处理信号（如通信系统）
均的 服基
存储信息（如存储器）
从本
测量数据等（如测量电路）
共规 同律
…………
说明： 本课程不讨论电路的具体作用，只讨论线性、时不变、 集中参数电路所遵循的基本规律以及基本分析方法。
a
2
二）电路模型
1）电路模型的概念 电器件： 具有两个或多个端子的物理实体。 理想电路元件（简称电路元件）（数学模型)
Us RL
Rs
手电筒电路的电路模型
a
5
5）电路图画法 电路元件没有体积，因此，在不改变联接方式的情况 下电路图的大小、形状不受限制可以任意放置。
R1
R5
R2
us
R3
R4
R1
R2
us
R3
R4
R5
a
6
6）集中参数的概念 a)集中的含意
线绕电阻器
把两个特性分开 并分别集中在一起
RL 集中参数模型
该器件中除一种主要的物理特性外，往往还伴随着其他 物理特性，而且这特性不可分割地交织在一起
引入参考方向后电流i 是代数量，其大小和方向均含在其中。 当i >0 时参考方向和真实方向一致 当i <0 时参考方向和真实方向相反
5）参考方向的标示方法
i
a
iab b
6）直流电流(DC)和交流电流（AC)
a
10
例1：当图中电流分别为i = 2A 和i = –2A时
确定正电荷移动的方向。
a
ib
解 1） i > 0 参考方向和真实方向一致，
集中的含意是：假设把器件中的不同物理特性分别集中 在一起，用所谓“集中参数元件”构成其电路模型。集 中参数元件沒有体积，其特性a 集中在空间的一点。 7
説明: 1)同一器件在不同条件下可有不同的电路模型。 2)在同一工作条件下,有些器件可用一种元件构成其
模型,有些器件则需要两种或两种以上元件构成其
1.2.1 电流及其参考方向 1）电流强度（简称电流）用i （或I) 表示
i =dq /dt 2)电流的方向：
自由电子
i
规定正电荷移动的方向为电流的方向
3) 电流的单位： 在 SI制中 1安=1库/1秒
a 1(A)=1(C )/1(S)
9
4）电流的参考 方向(最基本的重要概念）“难点” 在欲分析的电路中，先任意假设的方向。
3）常用的理想元件
电阻元件(简称电阻） 电容元件(简称电容） 电感元件(简称电感） 电压源元件
电流源元件
R c L
+ us – is
基本
电路 元件
二 端
元
件
受控源、藕合电感、理想变压器a 元件 ←四端元件
4
4）电路图
所谓电路图就是用理想电路元件所规定的图形符 号联接而成的电路模型图。
S
S
手电筒电路
当p < 0 时表示支路供出（负吸收）功率。
3）功率的单位：在SI制中 1瓦a =1伏∙ 1安
15
例3：(1)已知支路A吸收的功率为30w, u =5伏, 求 i 。
(2) 支路B供出的功率为30w, u = –5伏, 求 i 。
u
+
i
A–
u
–
+
iB
a) u i 取关联参考方向时 p (t)= u ∙ i
1）功率：支路在单位时间内吸收或供出的电能。 p (t) = d w/d t 电能的变化率
2）功率的计算公式
a) u i 取关联参考方向时 p (t)= u ∙ i b) u i 取非关联参考方向时 p (t)= – u ∙ i
p 为代数量
说明：以上两公式均表示支路吸收的功率
当p > 0 时表示支路吸收功率。
b) u i 取非关联参考方向时 p (t)= – u ∙ i
当p > 0 时表示支路吸收功率。
当p < 0 时表示支路供出（负吸收）功率。
4）功率守恒(功率平衡） 供出功率 = 吸收功率
a
n
pk = 0
16
k=0
1.3 基尔霍夫定律
电路的相关术语
4
1
2
3
5
6
支路：每一个二端元件都可看成一条支路。在分析电路 时往往把多个元件的串联组合看成一条支路。
5）参考方向的标示方法
a
uab b
u
a
13
例2：1库仑的正电荷从a→b获得1焦耳的能量
求a b端电压的真实极性。
a
q+
u
解：因为从a →b正电荷获得能量 所以a → b为电压升。
b
6）关联参考方向:
i+ u
–
关联参考方向
+
i– u
非关联参考a方向
+i u
–
采用关联方向时可 标其中任一个即可14
1.2.3功率 用p ( 或P )表示
第1章 电路的基本概念和定律
1.1 电路及电路模型 一）电路的概念
电路是由电器件、导线、控制器等相互以不同的形式联接 而成的电的通路的整体，实际电路种类繁多，功能各异。
1）电路的分类
S
a)线性电路与非线性电路
b)时不变电路Leabharlann 时变电路c)电阻电路与动态电路
d)直流电路与交流电路
手电筒电路
e)集中参数电路与分布参数电路
b q+由a→b获得电能则电位升高
a – +b
uab为电压升
2）电压的方向
规定电压降的方向为电压的方向。
3)电压的单位 : 在SI制中1伏=1焦耳/1库仑
1(V)=a1(J)/1(C)
12
4）电压的参考方向（参考极性） 在欲分析的电路中，先任意假设的方向
引入参考方向后电压u为代数量，其大小和方向均含在其中。 当u> 0 时参考方向和真实方向一致 当u< 0 时参考方向和真实方向相反