第1章 电路元件与电路定律
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第1章 电路的基本元件和电路定律主要内容:介绍电路模型的概念,电压、电流参考方向的概念,功率的计算及概念,电阻、电容、电感、独立电源和受控源等电路元件,最后介绍基尔霍夫定律。
学时安排:本章分4讲,共8学时。
第一讲 电路模型、电压和电流参考方向以及元件功率一、主要内容1、课程的性质和作用 《电路理论》是一门技术基础课程。
通过本课程的学习,能运用所学知识解决一些基本的有关电学方面的问题,同时为后续《电子技术》等课程打下基础。
2、教学安排 第1章 10学时、第2章 4学时、第3章 6学时、第4章 6学时、直流电路习题课 2学时、第5章4学时、第6章 8学时、第七章 4学时、第8章6学时、交流与习题课 2学时、第9章 8学时、第10章 4学时、第11章 8学时、第12章 6学时、一阶与非正弦电路习题课 2学时、第13章 6学时、第14章 8学时、第15章 2学时、总复习 2学时3、电路的作用、组成与任务 电路的作用:完成能量的转换;完成信号的处理。
电路的组成:实际电路是由电气器件相互联接而构成的电流通路。
实际电气器件在一定条件下都可用理想元件来代替。
由理想元件代替实际电气器件组成的电路叫电路模型。
电路是根据电路模型来进行分析的。
电路分析的目的:根据电路结构和已知参数,求电路的电压、电流和功率。
电路是各种各样电器装置的联接体。
本书研究的电路是实际电路的电路模型。
某些实际器件可用一个理想电路元件代替,某些实际器件需用几个理想电路元件的组合来代替。
电路模型就是用理想电路元件代替实际器件组成的电路。
4、电流的参考方向 1)电流的实际方向电流(又叫电流强度)—单位时间内通过的电流,即dt dqi =。
电流的实际方向是单位正电荷定向移动的方向。
2)电流的参考方向 A 用箭头表示,如图1-1(a )所示;B 用双下标表示,如图1-1(b )所示。
如电流A 3=AB i ,则电流实际方向与参考方向一致;如电流A 3-=AB i ,则电流实际方向与参考方向相反。
高中物理电流和电路知识点第1章电路元件与电路定律本章重点1.电压、电流和功率等物理量的意义;电压和电流的参考方向。
2.基本电路元件。
3.基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
学习指导电路原理所讨论的电路是将实际电路元件进行模型化处理后的电路模型。
电路模型由为数不多的理想电路元件构成,通常用电压、电流关系描述电路元件,称为元件特性。
描述元件之间连接关系的是基尔霍夫电压定律和电流定律。
元件特性和基尔霍夫两个定律构成了电路分析的基础。
电路分析就是在电路结构、元件特性已知的条件下,分析电路中的物理现象、电路的状态和性能,定量计算电路中响应与激励之间的关系等。
一、电路的基本概念和基本电路元件1.实际电路实际电路是电流可在其中流通的由导体连接的电器件的组合。
组成实际电路的器件种类繁多。
2.电路模型电路模型与实际电路有区别,它由为数不多的理想电路元件组成,可以反映实际电路的电磁性质。
理想电路元件包括电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源、耦合电感和理想变压器等。
电路理论中的电路一般是指电路模型。
3.基本物理量电压、电流是电路分析的基本物理量。
对于储能元件电感和电容,有时也用磁链和电荷来描述。
功率和能量也是电路中的重要物理量。
为了用数学表达式来描述电路元件特性、电路方程,首先要指定电压、电流的参考方向。
对一个二端元件或支路,电压、电流的参考方向有两种选择,即关联参考方向和非关联参考方向,如图1-1所示。
4.基本的无源元件最基本的理想电路元件是线性时不变二端电阻、电感和电容,这些电路元件符号及电压、电流参考方向如图1-2所示。
(a)(b)图1-1(a)u, i为关联参考方向;(b)u, i为非关联参考方向(a)(b)(c)图1-2(a)电阻元件;(b)电感元件;(c)电容元件图1-2中,各元件的电压、电流为关联参考方向。
在此参考方向下,电压与电流关系(时域)、功率和能量表示如下。
(1)电阻元件电压、电流特性为或吸收的功率为从- 到t时刻消耗的能量为(2)电感元件电压、电流特性为或吸收的功率为储存的磁场能量为(3)电容元件电压、电流特性为或吸收的功率为储存的电场能量为5.独立电源元件独立电源有理想电压源和理想电流源,它们是电路中的激励,其电路符号如图1-3所示。