电路模型和电路定律a.ppt
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1、肇庆学院电子信息与机电工程学院肇庆学院电子信息与机电工程学院俞亚堃俞亚堃电路分析基础讲义电路分析基础讲义电路基本概念电路基本概念第第 一一 章章1.电压、电流的参考方向电压、电流的参考方向2.功率计算、功率的吸收和释放功率计算、功率的吸收和释放3.R、L、C元件的定义和元件的定义和伏安关系伏安关系4.电压源、电流源的定义和电压源、电流源的定义和伏安关系伏安关系5.受控源的概念、类别受控源的概念、类别6.基尔霍夫定律:基尔霍夫定律:KCL、KVL拓扑约束拓扑约束元元件件约约束束 VCR重点掌握重点掌握电路理论电路理论n n电路理论是研究电路的基本规律及其计算方法电路理论是研究电路的基本规律及其计
2、算方法的工程学科的工程学科n n它包括它包括它包括它包括 电路分析电路分析:任务是根据已知的电路结构和元件任务是根据已知的电路结构和元件任务是根据已知的电路结构和元件任务是根据已知的电路结构和元件参数,求解电路的特性。参数,求解电路的特性。参数,求解电路的特性。参数,求解电路的特性。电路综合与设计电路综合与设计电路综合与设计电路综合与设计:根据所提出的对电路性能:根据所提出的对电路性能:根据所提出的对电路性能:根据所提出的对电路性能的要求,确定合适的电路结构和元件参数实现的要求,确定合适的电路结构和元件参数实现的要求,确定合适的电路结构和元件参数实现的要求,确定合适的电路结构和元件参数实现所需
3、要的电路性能。所需要的电路性能。所需要的电路性能。所需要的电路性能。电路故障诊断电路故障诊断:指预报故障的发生及确定故障指预报故障的发生及确定故障的位置,识别故障元件等技术的位置,识别故障元件等技术 电路分析的过程,就是从实际物理问题抽象为数学模型,经电路分析的过程,就是从实际物理问题抽象为数学模型,经数学解析后再回到物理实际的过程。数学解析后再回到物理实际的过程。一、实际电路:一、实际电路:由电气元件和导线组成,并进行着由电气元件和导线组成,并进行着能量形式转换,电能的传输和分配过程。能量形式转换,电能的传输和分配过程。二、电路模型:二、电路模型:(简称电路)(简称电路)用于分析计算的用于分
4、析计算的电路等效图形电路等效图形。忽略掉次要因数,突出其主要因数的元件称为忽略掉次要因数,突出其主要因数的元件称为理想元件理想元件。电电池池灯灯泡泡US1.1 电路和电路模型电路和电路模型由理想电路元件构成的由理想电路元件构成的USRRL实际电路实际电路电气图电气图电路模型电路模型+_1、电路:由电源、开关、导线和负载等若干电气元件、电路:由电源、开关、导线和负载等若干电气元件 按一定的方式连接而构成的电流通路。按一定的方式连接而构成的电流通路。2、电路的作用:电能的产生、传输、分配和转换。、电路的作用:电能的产生、传输、分配和转换。或完成电信号的产生、传输、变换和处理或完成电信号的产生、传输
5、、变换和处理+u2+uSR1R2R3i1iCi2+u33、根据电路元件模型的不同特性,电路可分为:、根据电路元件模型的不同特性,电路可分为:线性与非线性电路线性与非线性电路时变与非时变电路时变与非时变电路集总参数与分布参数电路集总参数与分布参数电路n n对于线性电路,电阻对于线性电路,电阻对于线性电路,电阻对于线性电路,电阻R R、电容、电容、电容、电容C C和电感和电感和电感和电感L L均为常数。均为常数。均为常数。均为常数。如如如如 n n对于非线性电路,电阻对于非线性电路,电阻对于非线性电路,电阻对于非线性电路,电阻R R、电容、电容、电容、电容C C和电感和电感和电感和电感L L随电压
6、随电压随电压随电压u u(或(或(或(或电流电流电流电流i i)改变。)改变。)改变。)改变。如如如如 n n对于时变电路,电阻对于时变电路,电阻对于时变电路,电阻对于时变电路,电阻R R、电容、电容、电容、电容C C和电感和电感和电感和电感L L随时间随时间随时间随时间t t改变。改变。改变。改变。如如如如 n n对于非时变电路,电阻对于非时变电路,电阻对于非时变电路,电阻对于非时变电路,电阻R R、电容、电容、电容、电容C C和电感和电感和电感和电感L L不随时间不随时间不随时间不随时间t t改变。改变。改变。改变。或或或或集总假设集总假设 忽略次要因数,一种元件只表示一种基本物理现象,忽
7、略次要因数,一种元件只表示一种基本物理现象,忽略次要因数,一种元件只表示一种基本物理现象,忽略次要因数,一种元件只表示一种基本物理现象,且可以用数学方法精确定义的假设。并且要求器件的尺寸且可以用数学方法精确定义的假设。并且要求器件的尺寸且可以用数学方法精确定义的假设。并且要求器件的尺寸且可以用数学方法精确定义的假设。并且要求器件的尺寸远小于正常工作频率所对应的波长。远小于正常工作频率所对应的波长。远小于正常工作频率所对应的波长。远小于正常工作频率所对应的波长。例如例如例如例如 理想电阻元件只表示消耗电能的元件;理想电阻元件只表示消耗电能的元件;理想电阻元件只表示消耗电能的元件;理想电阻元件只表
8、示消耗电能的元件;理想电容元件只表示存储电场能量的元件;理想电容元件只表示存储电场能量的元件;理想电容元件只表示存储电场能量的元件;理想电容元件只表示存储电场能量的元件;理想电感元件只表示存储磁场能量的元件。理想电感元件只表示存储磁场能量的元件。理想电感元件只表示存储磁场能量的元件。理想电感元件只表示存储磁场能量的元件。以上元件称为集总参数元件(以上元件称为集总参数元件(以上元件称为集总参数元件(以上元件称为集总参数元件(lumped parameter lumped parameter element),element),由集总参数元件组成的电路称为由集总参数元件组成的电路称为由集总参数元件
9、组成的电路称为由集总参数元件组成的电路称为集总电路集总电路集总电路集总电路。如果考虑到电场、磁场沿电路分布的现象,则要用如果考虑到电场、磁场沿电路分布的现象,则要用如果考虑到电场、磁场沿电路分布的现象,则要用如果考虑到电场、磁场沿电路分布的现象,则要用分布参数(分布参数(分布参数(分布参数(distributed parameter)distributed parameter)来表征。来表征。来表征。来表征。本课程主要讲授线性非时变、集总参数电路理论本课程主要讲授线性非时变、集总参数电路理论本课程主要讲授线性非时变、集总参数电路理论本课程主要讲授线性非时变、集总参数电路理论电源电源:产生电能或
10、电信号的装置产生电能或电信号的装置负载负载 :用电设备用电设备激励(输入信号):激励(输入信号):作用于电路的电信号或能量作用于电路的电信号或能量 响应(输出信号):由激励在电路中产生的电信号或能量响应(输出信号):由激励在电路中产生的电信号或能量几个概念几个概念电源电源(激励源)(激励源)激励激励响应响应负载负载激励是产生响应的条件激励是产生响应的条件响应是激励作用的结果响应是激励作用的结果3、电流强度:单位时间内通过导体横截面的电荷(量)。、电流强度:单位时间内通过导体横截面的电荷(量)。基本单位:基本单位:A (安培)(安培)4、电位:电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点所消耗的电
11、能、电位:电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点所消耗的电能+u2+uSR1R2R3i1iCi2+u3 大小和方向不随时间变化的电流称为恒定电流,简称直流电流(大小和方向不随时间变化的电流称为恒定电流,简称直流电流(direct current),),简写简写DC。大小和方向随时间变化的电流称为交变电流,简称交流电流(大小和方向随时间变化的电流称为交变电流,简称交流电流(alternating current),),简写简写AC。5、电压电压:电场力将单位正电荷从电路的某一点移至:电场力将单位正电荷从电路的某一点移至 电路的另一点所消耗的电能电路的另一点所消耗的电能电路中某点的电路中某点的
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- 电路 模型 定律
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