第1章电路的基本概念和分析方法
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30 第一章 电路的基本概念及基本定律
第一节 电路的概念、组成和作用
一、电路的概念
电路是电流的通路,是为了某种需要而由一些电工设备或元件按照一定方式联接而成的闭合回路。
二、电路的组成
电路由电源、负载和中间环节三个基本部分组成的
(一)电源
电源是供应电能的设备。它把其他形式的能量转化为电能。
(二)负载
负载,是对取用电能设备的统称。
(三)中间环节
中间环节是指联接电源和负载的部分.
三、电路的作用
(一)电路能够实现电能的传输、分配和转换。
(二)电路能够实现信号的传递和处理。
四、电路的激励与响应
激励(输入):作用在电路上的电源或信号源的电压或电流.
响应(输出):由于激励在电路各部分产生的电压和电流。
第二节 电路的基本物理量
一、电流
(一)电流的概念
把电荷有规则的定向运动现象,称为“电流”。
(二)电路的大小和种类
所谓电流强度就是单位时间内通过导体横截面的电量。
电流分直流电流和交流电流两种。
1.直流电流
大小和方向都不随时间的变化而变化的电流,称为直流电流.
2.交流电流
大小和方向都随时间的变化而变化的电流,称为“交流电流.
对于直流,其电流强度(I)等于单位时间(t)内通过导体横截面的电量(Q)。
I=tQ (1-1)
(三)电流的单位
在国际单位制中,电流(I)----安(A);电量(Q)----库仑(C);
时间(t)----秒(s) 31 (四)电流的方向
习惯上规定正电荷运动的方向为电流的方向。
二、电压
(一)电压的概念
定义:a、b两点间的电压Uab在数值上等于把单位正电荷从a点移到b点,电场力所作的功。
(二)电压的大小和单位
用公式表示为
(1-2)
第一章 电路分析的基本概念和定理
(主要知识点)
1. 电路理论主要研究电路的基本规律和分析方法,包括电路分析和电路综合二个内容
电路分析:指在给定电路结构和元件参数的条件下,求解电路在特定激励下的响应
电路综合:在给定电路技术指标的情况下,设计出电路并确定元件参数。
2. 实际电路的基本功能概括为两种:
(1) 实现电能的产生,传输,分配,和转换,如电力系统
(2) 实现电信号的处理,如语音信号,图像信号和控制信号等。
3. 实际电路通常由电源,负载和中间环节三部分组成。
4. 关联参考方向:指电压和电流的参考方向一致。即电流的参考方向是从电压的“+”端流入,“-”端流出。
5. 元件的功率:当电压电流取关联参考方向时,P(t)=U(t)×I(t),当P>0,元件吸收功率(或消耗功率),反之,P<0,元件发出功率(或产生功率)
6. 对一个完整的电路来说,任一时刻电路中各元件吸收的功率总和应等于发出的功率总和,或者说总功率的代数和为零,即必须遵守功率守恒定律。
7. 电阻元件:任一时刻,如果一个二端元件电压U与电流I的关系可以用U-I平面上的唯一一条曲线确定,则称该元件为电阻。
电容元件:任一时刻,如果一个二端元件电荷Q与电压U的关系可以用U-Q平面上的一条曲线确定,则称该二端元件为电容元件。
电感元件:任一时刻,如果一个二端元件磁通链(磁链)与电流的关系可以用i-φ平面上的一条曲线确定,则称二端该元件为电感元件。
8. 理想电压源:其端电压与流过的电流无关,不受外电路影响。电压源可以开路(电流I=0),理想电压源不允许短路。
9. 理想电流源:其电流与端电压无关,不×受外电路影响。电流源可以短路(电流U=0),理想电流源不允许开路。
10.受控电源:受控电源是一种非独立电源,受控源不是激励。
11.电路分析遵循两类约束:元件约束和拓扑约束
元件约束:由元件的特性,即元件的电压,电流关系形成的约束。如欧姆定律
大学电路各章知识点总结
第一章:基本电路定律
1.1 基本电路定律
1.2 基本电路定律应用
第二章:电路分析方法
2.1 网孔分析法
2.2 节点分析法
2.3 图模型分析法
2.4 时域分析方法
2.5 频域分析方法
第三章:电路中的电阻、电容和电感
3.1 电阻
3.2 电容
3.3 电感
第四章:交变电路分析
4.1 交变电路基本概念
4.2 交变电路中的电压与电流
4.3 交变电路中的电阻、电容和电感
4.4 交变电路的频率特性分析
第五章:电源和电源电路
5.1 理想电压源和理想电流源
5.2 真实电源
5.3 电源电路分析
第六章:有源电路分析
6.1 理想电路的简化 6.2 有源电路的戴维南定理分析
6.3 有源电路的诺顿定理分析
第七章:交变电路中的频率响应
7.1 交变电路中的频率响应概念
7.2 交变电路中的幅频特性
7.3 交变电路中的相频特性
第八章:二端口网络
8.1 二端口网络的基本概念
8.2 传输参数法分析二端口网络
8.3 双向传输参数法分析二端口网络
8.4 级联与并联电路的等效电路参数
第九章:三相电路
9.1 三相电路的基本概念
9.2 三相电路的平衡态分析
9.3 三相电路的非平衡态分析
第十章:电磁振荡
10.1 电感耦合振荡电路
10.2 电容耦合振荡电路
10.3 电荷耦合振荡电路
10.4 摆线振荡电路
第十一章:非线性电路
11.1 非线性电路的特性
11.2 非线性电路的分析方法
11.3 非线性电路中的临界现象 以上是大学电路课程的基本知识点总结,电路课程是大学电气工程系的必修课程,学习该课程可以使学生掌握电路分析和设计的基本方法和技巧,为将来的电气工程实践奠定坚实的基础。
第一章 电路基本概念和基本定律
知 识 要 点
·了解电路和电路模型的概念;
·理解电流、电压和电功率;理解和掌握电路基本元件的特性;
·掌握电位和电功率的计算;会应用基尓霍夫定律分析电路。
随着科学技术的飞速发展,现代电工电子设备种类日益繁多,规模和结构更是日新月异,但无论怎样设计和制造,几乎都是由各种基本电路组成的。所以,学习电路的基础知识,掌握分析电路的规律与方法,是学习电工学的重要内容,也是进一步学习电机、电器和电子技术的基础。本章的重点阐明有关电路的基本概念、基本元件特性和电路基本定律。
电路和电路模型
1.1.1 电路的概念
1. 电路及其组成
简单地讲,电路是电流通过的路径。实际电路通常由各种电路实体部件(如电源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、仪表、二极管、三极管等)组成。每一种电路实体部件具有各自不同的电磁特性和功能,按照人们的需要,把相关电路实体部件按一定方式进行组合,就构成了一个个电路。如果某个电路元器件数很多且电路结构较为复杂时,通常又把这些电路称为电网络。
手电筒电路、单个照明灯电路是实际应用中的较为简单的电路,而电动机电路、雷达导航设备电路、计算机电路,电视机电路是较为复杂的电路,但不管简单还是复杂,电路的基本组成部分都离不开三个基本环节:电源、负载和中间环节。
电源是向电路提供电能的装置。它可以将其他形式的能量,如化学能、热能、机械能、原子能等转换为电能。在电路中,电源是激励,是激发和产生电流的因素。负载是取用电能的装置,其作用是把电能转换为其他形式的能(如:机械能、热能、光能等)。通常在生产与生活中经常用到的电灯、电动机、电炉、扬声器等用电设备,都是电路中的负载。中间环节在电路中起着传递电能、分配电能和控制整个电路的作用。最简单的中间环节即开关和联接导线;一个实用电路的中间环节通常还有一些保护和检测装置。复杂的中间环节可以是由许多电路元件组成的网络系统。