电路分析考试知识点整理复习总结培训课件省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、1.1.电压、电流参考方向电压、电流参考方向3.3.基尔霍夫定律基尔霍夫定律l 重点重点:第第1 1章章 电路元件和电路定律电路元件和电路定律(circuit elements)(circuit laws)2.2.电路元件特征电路元件特征第1页1.1 电路和电路模型(电路和电路模型(model)1.实际实际电路电路功效功效a 能量传输、分配与转换;能量传输、分配与转换;b 信息传递与处理。信息传递与处理。共性共性建立在同一电路理论基础上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标连由电工设备和电气器件按预期目标连接组成电流通路。接组成电流通路。第2页 反应实际电路部件主要电磁反应实际
2、电路部件主要电磁 性质理想电路元件及其组合。性质理想电路元件及其组合。2.电路模型电路模型 (circuit model)导线导线电池电池开关开关灯泡灯泡电路图电路图l理想电路元件理想电路元件有某种确定电磁性能理想元件有某种确定电磁性能理想元件l电路模型电路模型第3页几个基本电路元件:几个基本电路元件:电阻元件:表示消耗电能元件电阻元件:表示消耗电能元件电感元件:表示产生磁场,储存磁场能量元件电感元件:表示产生磁场,储存磁场能量元件电容元件:表示产生电场,储存电场能量元件电容元件:表示产生电场,储存电场能量元件电源元件:表示各种将其它形式能量转变成电能元件电源元件:表示各种将其它形式能量转变成
3、电能元件注注l 含有相同主要电磁性能实际电路部件,含有相同主要电磁性能实际电路部件,在一定条件下可用同一模型表示;在一定条件下可用同一模型表示;l 同一实际电路部件在不一样应用条件下,其同一实际电路部件在不一样应用条件下,其 模型能够有不一样形式模型能够有不一样形式第4页例例3.集总参数电路集总参数电路由集总元件组成电路由集总元件组成电路集总元件集总元件假定发生电磁过程都集中在元件内部进行假定发生电磁过程都集中在元件内部进行注注集总参数电路中集总参数电路中u、i能够是时间函数,但与空能够是时间函数,但与空间坐标无关间坐标无关第5页1.2 电流和电压参考方向电流和电压参考方向 (referenc
4、e direction)电电路路中中主主要要物物理理量量有有电电压压、电电流流、电电荷荷、磁磁链链、能能量量、电电功功率率等等。在在线线性性电电路路分分析析中中人人们们主主要要关关心心物物理理量量是是电电流流、电压和功率。电压和功率。1.电流参考方向电流参考方向(current reference direction)l电流电流l电流强度电流强度带电粒子有规则定向运动带电粒子有规则定向运动单位时间内经过导体横截面电荷量单位时间内经过导体横截面电荷量第6页l 方向方向要求正电荷运动方向为电流实际方向要求正电荷运动方向为电流实际方向l 单位单位1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6AA
5、(安培)、(安培)、kA、mA、A元件元件(导线导线)中电流流动实际方向只有两种可能中电流流动实际方向只有两种可能:实际方向实际方向实际方向实际方向 AABB问题问题复杂电路或电路中电流随时间改变时,电复杂电路或电路中电流随时间改变时,电流实际方向往往极难事先判断流实际方向往往极难事先判断第7页l参考方向参考方向i 参考方向参考方向大小大小方向方向(正负)正负)电流电流(代数量代数量)任意假定一个正电荷运动方向即为电流任意假定一个正电荷运动方向即为电流参考方向。参考方向。ABi 参考方向参考方向i 参考方向参考方向i 0i 0参考方向参考方向U+实际方向实际方向+实际方向实际方向参考方向参考方
6、向U+0 吸收正功率吸收正功率 (实际吸收实际吸收)P0 发出正功率发出正功率 (实际发出实际发出)P0,d u/d t0,则,则i0,q ,p0,电容吸收功率。电容吸收功率。(2)当电容放电,当电容放电,u0,d u/d t0,则,则i0,q ,p0,d i/d t0,则,则u0,p0,电感吸收功率。电感吸收功率。(2)当电流减小,当电流减小,i0,d i/d t0,则,则u0,p0,电感发出功率。电感发出功率。l 功率功率表明表明 电感能在一段时间内吸收外部供给能量转化为磁场能量电感能在一段时间内吸收外部供给能量转化为磁场能量储存起来,在另一段时间内又把能量释放回电路,所以电感储存起来,在
7、另一段时间内又把能量释放回电路,所以电感元件是无源元件、是储能元件,它本身不消耗能量。元件是无源元件、是储能元件,它本身不消耗能量。u、i 取关取关联参考方向联参考方向第38页(1)电感储能只与当初电流值相关,电感)电感储能只与当初电流值相关,电感 电流不能跃变,反应了储能不能跃变;电流不能跃变,反应了储能不能跃变;(2)电感储存能量一定大于或等于零。)电感储存能量一定大于或等于零。从从t0到到 t 电感储能改变量:电感储能改变量:l 电感储能电感储能表表明明第39页电容元件与电感元件比较:电容元件与电感元件比较:电容电容 C电感电感 L变量变量电流电流 i磁链磁链 关系式关系式电压电压 u
8、电荷电荷 q(1)元件方程形式是相同;元件方程形式是相同;(2)若若把把 u-i,q-,C-L,i-u交交换换,可可由由电电容容元元件件方程得到电感元件方程;方程得到电感元件方程;(3)C 和和 L称为对偶元件称为对偶元件,、q等称为对偶元素。等称为对偶元素。*显然,显然,R、G也是一对对偶元素也是一对对偶元素:I=U/R U=I/GU=RI I=GU结结论论第40页 1.7 电源元件电源元件(independent source)其两端电压总能保持定值或一定时间函数,其其两端电压总能保持定值或一定时间函数,其值与流过它电流值与流过它电流 i 无关元件叫理想电压源。无关元件叫理想电压源。l 电
9、路符号电路符号1.理想电压源理想电压源l 定义定义i+_第41页(1)电源两端电压由电源本身决定,电源两端电压由电源本身决定,(2)与外电路无关;与流经它电流方与外电路无关;与流经它电流方(3)向、大小无关。向、大小无关。(2)经过电压源电流由电源及外经过电压源电流由电源及外(3)电路共同决定。电路共同决定。l 理想电压源电压、电流关系理想电压源电压、电流关系ui伏安关系伏安关系例例Ri-+外外电电路路电压源不能短路!电压源不能短路!第42页l电压源功率电压源功率电场力做功电场力做功,电源吸收功率。电源吸收功率。(1)电压、电流参考方向非关联;电压、电流参考方向非关联;物理意义:物理意义:+_
10、iu+_+_iu+_电流(正电荷电流(正电荷)由低电位向)由低电位向 高电位移动,外力克服电场高电位移动,外力克服电场力作功电源发出功率。力作功电源发出功率。发出功率,起电源作用发出功率,起电源作用(2)电压、电流参考方向关联;电压、电流参考方向关联;物理意义:物理意义:吸收功率,充当负载吸收功率,充当负载或:或:发出负功发出负功第43页例例+_i+_+_10V5V计算图示电路各元件功率。计算图示电路各元件功率。解解发出发出发出发出吸收吸收满足满足:P(发)(发)P(吸)(吸)第44页 实实际际电电压压源源也也不不允允许许短短路路。因因其其内内阻阻小小,若若短路,电流很大,可能烧毁电源。短路,
11、电流很大,可能烧毁电源。usuiOl 实际电压源实际电压源i+_u+_考虑内阻考虑内阻伏安特征伏安特征一个好电压源要求一个好电压源要求第45页 其输出电流总能保持定值或一定其输出电流总能保持定值或一定时间函数,其值与它两端电压时间函数,其值与它两端电压u 无关元件叫理想电流源。无关元件叫理想电流源。l 电路符号电路符号2.理想电流源理想电流源l 定义定义u+_(1)电流源输出电流由电源本身决定,与外电流源输出电流由电源本身决定,与外电路无关;与它两端电压方向、大小无关电路无关;与它两端电压方向、大小无关(2)电流源两端电压由电源及外电路共同决定电流源两端电压由电源及外电路共同决定l 理想电流源
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