清华大学电路原理.ppt

关于电子教案的简单说明 本《电路原理》 课程的课内学时为64。课时的分 配如下： （1）讲授共60学时，其中基本内容讲授共45学时， 习题讨论课15学时。 （2）期中考试2学时。 （3）考虑到公共假期等因素，安排机动学时2学时。 所以，电子教案共60讲。 清华大学电机系 电路原理教学组 2005年6月 电路元件与电路定律 第一讲总第一讲 电路和电路模型 电压、电流的参考方向 电路元件的功率 一、 电路 电工设备构成的整体，它为电流的流通提供路径。 电源source：提供能量或信号. 负载load：将电能转化为其它形式的能量，或对 信号进行处理. 导线line、开关（switch等：将电源与负载接成通路. 电路和电路模型（model 二、电路模型 circuit model 几种基本的电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件 电感元件：表示各种电感线圈产生磁场，储存电能的作用 电容元件：表示各种电容器产生电场，储存电能的作用 电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件 电路模型 电路模型是由理想电路元件构成的，能反映实际电路电磁 性质。 10BASE-T wall plate 导线 电 池 开关 灯泡 例 RRi US s 三、集总参数元件与集总参数电路 集总参数元件 每一个具有两个端钮的元件中有 确定的电流，端钮间有确定的电压。 集总参数电路 由集总参数元件构成的电路。 一个实际电路要能用集总参数电路近似，要 满足如下条件：即实际电路的尺寸必须远小于电 路工作频率下的电磁波的波长。 例 已知电磁波的传播速度 v3×105 km/s 1 若电路的工作频率为 f50 Hz，则 周期 T 1/f 1/50 0.02 s 波长 ? 3×105 ?0.026000 km 一般电路尺寸远小于? ，视为集总参数电路。 2 若电路的工作频率为 f50 MHz，则 周期 T 1/f 0.02?10?6 s 0.02 ns 波长 ? 3×105 ?0.02?10?6 6 m 此时一般电路尺寸均与? 可比，所以电路视为分 布参数电路。 ?返回首页 电压和电流的参考方向 reference direction 一、电流 current 电流的大小用电流强度表示。 t q t qti t d d Δ Δlim Δ def ?? ?0 1. 电流：带电质点的定向运动形成电流。 单位名称：安（培） 符号：A （Ampere） mA ?A 2. 电流的参考方向 例 I1 1A 10V 10? I1 I1 -1A 10V 10? I1 参考方向：任意选定的一个方向作为电流的参考方向。 i 参考方向 i0 表示电流的参考方向与实际方向相同 i0 表示电流的参考方向与实际方向相反 电流参考方向的两种表示： ? 用双下标表示 IAB A B ? 用箭头表示 I 3. 为什么要引入参考方向 ？ ？a 复杂电路的某些支路 事先无法确定实际方向。 当 020 ??? iTt , 电流实际方向与参考方向相同 当 02 ??? iTtT , 电流实际方向与参考方向相反 i tIi ?sinm? i 0 t T/2 T b 电流是交变的 1. 电压 voltage：电场中某两点A , B间的电压降UAB 等于 将单位正电荷q从A点移至B点电场力所做的功 WAB,，即 q WU d d ABdef AB ? 单位名称：伏特 符号：V（Volt） mV ?V 二、电压 voltage 2. 电压降的参考方向 +实际方向 + （参考方向） U + （参考方向） U U 0 U 0 + 实际方向 例 U1 10V 10V 10? + U1 10V 10?+ U1 U1 10V 2 用箭头表示：箭头指向为电压的参考方向 U 3 用双下标表示：如 UAB , 由A指向B的方向为电压 的参考方向。 A B UAB 3. 电压参考方向的三种表示方式 + U 1 用正负极性表示：由正极指向负极的方向为电压 的参考方向 三、电位 取恒定电场中的任意一点（O点），设该点的电位为零， 称O点为参考点。则电场中一点A到O点的电压UAO称为A 点的电位，记为?A 。单位 V伏。 a b cd 设c点为电位参考点，则 ?c 0 ?a Uac， ?bUbc， ?d Udc Uab ?a- ?b ?返回首页 电路元件的功率 power 一、 电功率：单位时间内电场力所做的功。 t wp d d? uit q q w ?? d