文本描述
第1章 电路模型和电路定律
1. 电压、电流的参考方向
3. 基尔霍夫定律
重点:
2. 电阻元件和电源元件的特性
1.1 电路和电路模型
1.实际电路
功能
a 能量的传输、分配与转换;
b 信息的传递、控制与处理。
建立在同一电路理论基础上。
由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。
共性
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。
2. 电路模型
电路图
理想电路元件
有某种确定的电磁性能的理想元件。
电路模型
5种基本的理想电路元件:
电阻元件:表示消耗电能的元件
电感元件:表示产生磁场,储存磁场能量的元件
电容元件: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。
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;
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。
例
电感线圈的电路模型
1.2 电流和电压的参考方向(reference direction)
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。
1.电流的参考方向(current reference direction)
电流
电流强度
带电粒子有规则的定向运动
单位时间内通过导体横截面的电荷量
方向
规定正电荷的运动方向为电流的实际方向
单位
1kA=103A
1mA=10-3A
1 ? A=10-6A
A(安培)、kA、mA、?A
元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:
?
?
对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时,电流的实际方向往往很难事先判断。
参考方向
任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。
i > 0 i < 0 实际方向
实际方向
电流的参考方向与实际方向的关系:
电流参考方向的两种表示:
? 用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向。
? 用双下标表示:如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。
电压U
单位
2.电压的参考方向(voltage reference direction)
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。
电位?
单位正电荷q 从电路中一点移至参考点(?=0)时电场力做功的大小。
实际电压方向
电位真正降低的方向。
V (伏)、kV、mV、?V
例
已知:4C正电荷由a点均匀移动至b点电场力做功8J,由b点移动到c点电场力做功为12J,
若以b点为参考点,求a、b、c点的电位和电压Uab、U bc;
若以c点为参考点,再求以上各值。
解
(1)