第1章电路的基本和定律解说.ppt

2002.10 第一章 电路的基本概念和定律 学 习 目 标 l??熟练掌握基尔霍夫电流、电压定律，并能灵活地运用于电路的分析计算。 l? 深刻理解支路上电流、电压参考方向及电流、电压间关联参考方向的概念。 l? 理解理想电压源、理想电流源的伏安特 性，以及它们与实际电源两种模型的区别。 l? 正确运用等效概念和方法来化简和求解电路。 l 了解受控源的特性，会求解含受控源的电路。 1.1 电路及电路模型 1.1.1电路及其功能 1.1.2 实 际 电 路 组 成 下图1-1是我们日常生活中的手电筒电路，就是一个最简单的实际电路。它由3部分组成：（1）是提供电能的能源,简称电源；（2）是用电装置，统称其为负载，它将电能转换为其他形式的能量； 1.2.1 电 流 电流强度简称电流，即： 电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。 电流的参考方向：假定为正电荷运动的方向。 并且规定：若二者方向一致，电流为正值，反 之，电流为负值。 1.2.2 电 压 电压——即电路中两点之间的电位差， 用u表 示。即 电压的实际方向——电位真正降低的方向。 电压的参考方向——即为假设的电位降低的方向。 关联参考方向——电流的流向是从电压的“+”极流 向 “-”极；反之为非关联参考方向。 1.2.3 电 功 率 电功率:即电场力做功的速率，用p表示。 电功率的计算： 当电流与电压为关联参考方向时，一段电路（或元件）吸收的功率为： p=ui 或 P= UI 当电流与电压为非关联参考方向时 p=-ui 或 P= -UI 由于电压和电流均为代数量，显然功率也是代数量，二端电路是否真正吸收功率，还要看计算结果p的正负而定，当功率为正值，表示确为吸收功率；反之负值。 1.3 电 压 源 和 电 流 源 1.3.1 电压源 不论外部电路如何变化,其两端电压总能保持定值或一定的时间函数的电源定义为理想电压源,简称电压源。 1.3.2 电 流 源 不论外部电路如何,其输出电流总能保持定值或一定的时间函数的电源，定义为理想电流源，简称电流源。 1.4 电 阻 元 件 　 即电阻值不随其上的电压u 、电流i和时间t 变化的电阻，叫线性非时变电阻。显然，线性、非时变电阻的伏安特性曲线是一条经过坐标原点的直线。如图1-8 (b)所示，电阻值可由曲线的斜率来确定。 1.4.2 电阻元件上吸收的功率与能量 1 R吸收的功率为: 1.5 基尔霍夫定律 1.5.1 基尔霍夫电流定律(kCL) 1.5.2 基尔霍夫电压定律(KVL) KVL的基本内容是：对于任何集总电路中的任一回路，在任一瞬间，沿回路的各支路电压的代数和为零。 1.6 等效电路概念的运用 1.6.1 等效二端电路的定义 如果两个二端电路N1与N2的伏安关系 完全相同,从而对连接到其上同样的外部电路的作用效果相同,则说N1与N2是等效的。 如下图中，当R=R1 +R2+R3时，则N1与N2是等效的。 2、两个电阻R1 、R2并联 图1-13为两个电阻R1 、R2并联，总电流是i，每个电阻分得的分别为i1和i2： 1.6.3 含独立源的二端电路的等效 1 几个电压源相串联的二端电路,可等效成一个电压源，其值为个电压源电压值的代数和。对图1-14有： 2 几个电流源并联，可以等效为一个电流源，其值为各电流源电流值的代数和。 1.7 实际电源的两种模型及相互转换 1.7.1 实际电压源的模型 实际电压源与理想电压源是有差别的，它总有内阻，其端电压不为定值，可以用一个电压源与电阻相串联的模型来表征实际电压源。如图