电路分析课件第一章

灯泡：消耗电能 开关：控制电流通断
在电源电压保持下， 形成电流在回路里流动， 不断提供电能给灯泡。 （电流从电阻的高电位 流向低电位，即损耗了 电能）。
11
a
1.2电路的主要物理量
+
+
E
Us
Uab
R
-
-
b
二、电压、电位、电动势及其参考方向
1.电压（voltage）：
（1）定义：电路中a，b两点间的电压等于单位正电
一、电路的构成
1.构成 ：1）电源(electric source)：
提供电能的装置。
如:干电池、蓄电池、
负载
发电机等。
2）负载(load)：消耗电能 （或储存能量)将电能转化为非电能。
如:电阻器、电容器、电感器等。
3）中间环节：连接电源和负
载， 起传递和控制电能的作用。
电源
如:导线、开关等。
4
为了便于对电路进行分析
8
单位 方向
A（安培）、 kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A
规定正电荷的运动方向为电流的实际方向
元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:
实际方向
A
B
实际方向
问题 A
B
对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电 流的实际方向往往很难事先判断。
9
1.2电路的主要物理量
当计算结果为正，表示参考方向与实际方向 一致；
当计算结果为负，表示参考方向与实际方向 相反。
参考方向
+
U
–
参考方向
+
U
–
+ 实际方向 –
U >0
– 实际方向 +
U <0
13
电压参考方向的三种表示方式： (1) 用箭头表示：
U
(2)用正负极性表示
+U
(3)用双下标表示
A
UAB
B
14
1.2电路的主要物理量
（3）电压和电流的关联参考方向 （associated reference direction）： 将电流和电压的参考方向选择为具有一致 性（即电流从元件的高电位流向低电位）， 称为关联参考方向。
否则称非关联参考方向。
+
U-
a
.元件.
b
I
关联参考方向
+
a
U
.元件.
I
-
b
非关联参考方向
15
1.2电路的主要物理量
2.电位(电势) :电路中a点与电位参考点o之 间的电压称为该点的电位φa(或表示为Va、 Ua等). 电位参考点可任意选定.
+U-
a
I
(单位)电位的单位与电压单位相同. o 问：b点的电位是什么？
2.电流的参考方向（reference direction）：
（1）电流的实际方向：正电荷移动的方向。
（2）电流的参考方向：人为暂定的电流方向。注意： 参考方向可以任意设定。
电流的实际方向
电流的实际方向
a
ba
b
电流的参考方向
电流的参考方向
I＞0
I＜0
（3）实际方向与参考方向的关系：
计算结果为正，i>0，说明实际方向与参考方向一致。 计算结果为负，i<0，说明实际方型
元件近似化、理想化，在
按能量方式分
1)消耗电能 (学生自己举例说明) 2)储存电能 3)提供电能
一定的条件下忽略其次要 性质，用足以表征其主要 特征的模型来表示，即用 理想元件来表示（见其符号）
2.电路分析常用主要理想元件(The Ideal Basic Circuit Element)
1)电阻元件（ resistence
R
element）
2)电容（capacitance）元件 C
3)电感元件
L
4)理想电流源（ideal current
source）、理想电压源元件 （ideal voltage source）
Is
.
+ uS -
5
1.1电路和电路模型
3.电路模型（简称电路）——电路模型就是由若干个 电路的理想元件，按一定规则，用理想化连线联接起 来的电流通路 （简称电路，举下例）。
即： i=dq/dt 对于直流电流（direct current）可表示为：
I=q/t
7
1.2电路的主要物理量
（单位）如果1秒内通过导体横截面的电量是1 库仑，则该导体中的电流为1安培ampere（简 称“安”SI符号为A）。
1A=103 mA=106μA
（分类）直流（direct current）——电流的 大小和方向都不随时间变化； 交流（alternating current）—— 周期变动且平均值为零（如正弦波、方波、三角 波、锯齿波 等） ； 脉动电流（如正弦波叠加在某直流电上面）。
+
Us
-
RL R0
实际实电际路电简路易图
（b）电气图 ）
（c）电路模型（电路图
图１．１ 手电筒电路
6
1.2电路的主要物理量
i
.元件.
一、电流及其参考方向
1.电流（current）的定义
(定性) 电荷的定向移动。规定：正电荷移动 的方向为电流方向。 （定量） 大小用电流强度current intensity （简称电流）来度量，定义为：单位时间内 通过导体横截面的电荷量。
荷由a点移动到b点时减少（或增加）的电能。 即：
Uab =dw/dq 方向：取电位高的一端为正“+”，电位低的另
一端为负“-”。
单位：伏特（volt）1V=103mV=106μV，
1kV=103V
+
a
U
.元件.
-
b
12
1.2电路的主要物理量
（2）电压的参考方向：a、b点的电位高低可 任意设定，与实际方向的关系为：
1.7受控源
1.8基尔霍夫定律
小结
习题课
2
1.1电路和电路模型
电路(circuit)（也叫网络network） ：
为电流流通提供路径的总体。
电
力 系
发电机
统
扩
音
器
升压 变压器
降压 变压器
话筒
放 扬声器 大 器
用电 设备
实现信号的传递和变换
电路的作用 实现电能的传输和转换
3
1.1电路和电路模型
中间环节
Elementary Linear Circuit Analysis
1
第1章 电路的基本概念和基本定律
Capter 1 Circuit Variables and Circuit Elements
1.1电路和电路模型
1.2电路的主要物理量 1.3电阻元件
学习与思考
1.4电感元件
1.5电容元件
1.6理想电压源和理想电流源
10
Ia
1.2电路的主要物理量
+
+
E
Us
Uab
R
-
-
b
电流、电压概念的引入，可以把水路和电路进行类比。
水路
电路
水泵：将水从低位 抽到高位 水管：水流的通道
龙头用水：消耗水 阀门：控制水流通断 在水泵的水压保持下， 形成由低位向高位输送 水流。（消耗水自然从 高位流向低位）。
电源：将电流从低电 位送到高电位 导线：电流的通道