1.1电路和电路模型
电路模型:反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合
理想电路元件:有某种确定的电磁性质的理想元件(最小单元)
电能或电信号的发生器 | 用电设备 |
电源 | 负载 |
激励 | 响应 |
输入 | 输出 |
5种基本的理想电路元件:
电阻元件(R):表示消耗电能的元件
电感元件(L):表示产生磁场,储存磁场能量的元件
电容元件(C):表示产生电场,储存电场能量的元件
电压源和电流源:表示将其它形式的能量转变成电能的元件
5种基本理想电路元件有三个特征:
(a)只有两个端子;
(b)可以用电压或电流按数学方式描述;
(c)不能被分解为其他元件
注意:
①具有相同的主要电磁性能的实际电路部件,在一定条件下可用同一电路模型表示;
②同一实际电路部件在不同的应用条件下,其电路模型可以有不同的形式。
1.2电流和电压的参考方向
电流的参考方向
实际方向:正电荷的运动方向
参考方向:任意假定一个正电荷运动的方向
这表明电流是一个代数量,有大小,方向表示正负
电压的参考方向
电位φ:单位正电荷q从电路中一点移至参考点(φ=0)时电场力做功的大小
电压U:单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功(W)的大小
实际电压方向:电位真正降低的方向
结论:电路中电位参考点可任意选择;参考点一经选定,电路中各点的电位值就唯一确定;当选择不同的电位参考点时,电路中各点电位值将改变,但任意两点间电压保持不变
关联参考方向
1.3电功率和能量
p=ui
电路吸收或发出功率的判断
吸收 + ui关联+
发出 - ui非关联-
计算时分成两部分,先计算前面吸收还是发出、关联还是非关联的符号,在将ui的数据代入
对一完整的电路,满足:发出的功率=吸收的功率
1.4电路元件
如果表征元件端子特性的数学关系式是线性关系,该元件称为线性元件,否则称为非线性元件
集总参数电路中u、i可以是时间的函数,但与空间坐标无关。因此,任何时刻,流入两端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的电流;端子间的电压为单量值。
1.5电阻元件
线性电阻元件:在电压和电流取关联参考方向时,在任何时刻其两端的电压和电流服从欧姆定律u=Ri
电阻R 电导G
功率和能量
1.6电压源和电流源
1.理想电压源
定义:其两端电压总能保持定值或一定的时间函数,其值与流过它的电流i无关的元件
电路符号:
理想电压源的电压、电流关系
电阻一定吸收功率