電路第五版邱關源

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1、第1章電路模型和電路定律電路和電路模型1.1電阻元件1.5電流和電壓的參考方向1.2電壓源和電流源1.6電功率和能量1.3受控電源1.7電路元件1.4基爾霍夫定律1.8首頁本章重點1.電壓、電流的參考方向3.基爾霍夫定律重點：2.電阻元件和電源元件的特性返回1.1電路和電路模型1.實際電路功能a能量的傳輸、分配與轉換；b信息的傳遞、控制與處理。建立在同一電路理論基礎上。由電工設備和電氣器件按預期目的連接構成的電流的通路。下頁上頁共性返回反映實際電路部件的主要電磁性質的理想電路元件及其組合。2.電路模型導線電池開關燈泡電路圖理想電路元

2、件有某種確定的電磁性能的理想元件。電路模型下頁上頁返回5種基本的理想電路元件：電阻元件：表示消耗電能的元件電感元件：表示產(chǎn)生磁場，儲存磁場能量的元件電容元件：表示產(chǎn)生電場，儲存電場能量的元件電壓源和電流源：表示將其它形式的能量轉變成電能的元件。5種基本理想電路元件有三個特征：（a）只有兩個端子；（b）可以用電壓或電流按數(shù)學方式描述；（c）不能被分解為其他元件。下頁上頁注意返回具有相同的主要電磁性能的實際電路部件，在一定條件下可用同一電路模型表示；同一實際電路部件在不同的應用條件下，其電路模型可以有不同的形式。下頁上頁例電感線圈的電路

3、模型注意返回1.2電流和電壓的參考方向電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關心的物理量是電流、電壓和功率。1.電流的參考方向電流電流強度帶電粒子有規(guī)則的定向運動單位時間內通過導體橫截面的電荷量下頁上頁返回方向規(guī)定正電荷的運動方向為電流的實際方向單位1kA=103A1mA=10-3A1?A=10-6AA（安培）、kA、mA、?A元件(導線)中電流流動的實際方向只有兩種可能:??實際方向AB實際方向AB對于復雜電路或電路中的電流隨時間變化時，電流的實際方向往往很難事先判斷。下頁上頁問題返回

4、參考方向大小方向(正負）電流(代數(shù)量)任意假定一個正電荷運動的方向即為電流的參考方向。i>0i<0實際方向實際方向電流的參考方向與實際方向的關系：下頁上頁i參考方向ABi參考方向ABi參考方向AB表明返回電流參考方向的兩種表示：?用箭頭表示：箭頭的指向為電流的參考方向。?用雙下標表示：如iAB,電流的參考方向由A指向B。下頁上頁i參考方向ABiABAB返回電壓U單位2.電壓的參考方向單位正電荷q從電路中一點移至另一點時電場力做功（W）的大小。電位?單位正電荷q從電路中一點移至參考點（?＝0）時電場力做功的大小。實際電壓方向電位真正降

5、低的方向。下頁上頁V(伏)、kV、mV、?V返回例已知：4C正電荷由a點均勻移動至b點電場力做功8J，由b點移動到c點電場力做功為12J，若以b點為參考點，求a、b、c點的電位和電壓Uab、Ubc;若以c點為參考點，再求以上各值。解(1)下頁上頁acb返回acb解(2)下頁上頁結論電路中電位參考點可任意選擇；參考點一經(jīng)選定，電路中各點的電位值就唯一確定；當選擇不同的電位參考點時，電路中各點電位值將改變，但任意兩點間電壓保持不變。返回復雜電路或交變電路中，兩點間電壓的實際方向往往不易判別，給實際電路問題的分析計算帶來困難。電壓(降)的

6、參考方向U>0參考方向U+–參考方向U+–<0U假設高電位指向低電位的方向。下頁上頁問題+實際方向–+實際方向–返回電壓參考方向的三種表示方式：(1)用箭頭表示：(2)用正負極性表示(3)用雙下標表示UU+ABUAB下頁上頁返回元件或支路的u，i采用相同的參考方向稱之為關聯(lián)參考方向。反之，稱為非關聯(lián)參考方向。關聯(lián)參考方向非關聯(lián)參考方向3.關聯(lián)參考方向i+-+-iuu下頁上頁返回分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應位置標注(包括方向和符號)，在計算過程中不得任意改變參考方向不同時，其表達式相差一負號，

7、但電壓、電流的實際方向不變。例電壓電流參考方向如圖中所標，問：對A、B兩部分電路電壓電流參考方向關聯(lián)否？答：A電壓、電流參考方向非關聯(lián)；B電壓、電流參考方向關聯(lián)。下頁上頁注意＋－uBAi返回1.3電功率和能量1.電功率功率的單位：W(瓦)(Watt，瓦特)能量的單位：J(焦)(Joule，焦耳)單位時間內電場力所做的功。下頁上頁返回2.電路吸收或發(fā)出功率的判斷u,i取關聯(lián)參考方向P=ui表示元件吸收的功率P>0吸收正功率(實際吸收)P<0吸收負功率(實際發(fā)出)P=ui表示元件發(fā)出的功率P>0發(fā)出正功率(實際發(fā)出)P<0發(fā)出負功率(實

8、際吸收)u,i取非關聯(lián)參考方向下頁上頁+-iu+-iu返回例求圖示電路中各方框所代表的元件吸收或產(chǎn)生的功率。下頁上頁已知：U1=1V,U2=-3V，U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,，I3=-