电路理论电路理论 (3).pdf

电路理论电路理论1-2 电路变量电磁学中，涉及到电学的物理量还是比较多的：如：电荷、电流、电压、电势、电位、磁通，磁链、磁感应强度。而电路分析，属于电磁学的一个分支，在集总假设下，不计空间。因此，本课程研究的电磁学变量就变得比较少了。结合实际电路传递能量的功效，我们在本课程中主要研究以下几个变量：电流、电压，电功（率）、（电）能量。带电粒子有规则的定向运动。a）定义b）标定单位时间内通过导体横截面的电荷，又称电流强度。tqtqtitddlim)(0def=c）单位A（安）、kA、mA、Ad）方向规定正电荷的 运动方向为电流的实际方向！1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6A在电路分析中，是第一重要和待分析的变量！1）、该变量的物理学基础1.电流1.电流2）、电流的参考方向 实际方向AB实际方向AB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。a）问题的提出如：一个二端结构中电流方向可能为两种？1.电流b）假定一个参考方向可以解决是假定的任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。i 0i 0参考方向u+参考方向u+0 吸收正功率(吸收或消耗)p0 吸收正功率(吸收或消耗)p0 吸收负功率(发出正功率)u,i 取非关联参考方向+-iu+-iu负载电源其实：u,i 仍强制成关联参考方向为了避免混淆，统一用：关联参考方向分析电功率！电功率守恒对整个电路系统而言，任一时刻电路中所有元件吸收的电功率代数和为零。能量守恒定律，是一个不需要证明的公理！练习已知：U1=1V,U2=3V，U3=8V,U4=4V，U5=7V,U6=3V，I1=2A,I2=1A,I3=1A。计算图示电路中各方框所代表的元件吸收或发出的功率。564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1即满足能量守恒定律。解：）（W2W)(221111发 出发 出=IUP对一完整的电路，满足：发出的功率吸收的功率注意564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1一定满足能量守恒定律。）（W6W)(623122发 出发 出=IUP）（WW)(1 628133吸 收 1 6吸 收 1 6=IUP）（W4W)(414244发 出发 出=IUP）（WW)(3)1()3(366吸 收 3吸 收 3=IUP）（W7W)(7)1(7355发 出发 出=IUP强制所有元件的电流、电压为关联参考方向!例1-1如图1-9所示。已知U1=3 V，U2=5 V，U3=U4=-2 V，I1=-I2=-2 A，I3=1 A，I4=3 A。试求各元件的功率，并指出是吸收功率还是发出功率，整个电路的总功率是否满足能量守恒定律？电路的总功率:P=P1+P2+P3+P4=0(能量守恒)解：根据各元件的参考方向，各元件的功率为元件1：P1=U1 I1=3(-2)=-6(W)（发出）元件2：P2=U2 I2=52=10(W)（吸收）元件3：P3=-U3 I3=-(-2)(1)=2(W)（吸收）元件4：P4=U4 I4=(-2)3=-6(W)（发出）根据图中各元件的参考方向，计算各元件的功率。内容总结：1、电路中的基本物理量（简称电量）2、电流电压的参考方向：电流（A）、电压（V）、电功率（W）参考方向必须人为先规定习惯上有关联参考方向约定3、功率计算结果有正有负（统一认为是吸收）功率守恒是总原则