1、第一章電路模型和電路規(guī)律，1.1電路和電路模型1.2電路變量1.3電路中的基本元件1.4基爾霍夫法則1.5理想電源，1.1電路和電路模型，簡單地說，電路是電流的路徑，它根據(jù)某種需要根據(jù)某電工設(shè)備和元件以一定的方式組合。 1.1.1實(shí)際電路配置和功能、電路的一個(gè)作用是實(shí)現(xiàn)電力的傳輸和轉(zhuǎn)換。 電路的另一個(gè)作用是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的傳輸、處理和記憶。 1.1.2電路模型將實(shí)際電路元素理想化，即在某些條件下強(qiáng)調(diào)其主要電磁性質(zhì)，忽略二次元素，并將其近似為理想或理想電路元素的組合，以便于分析和描述實(shí)際電路。 例如，白光燈除了電功耗的性質(zhì)(抗逆性)外，若電流流動(dòng)則產(chǎn)生磁場，即具有電感性。 但是，由于電感量微小，可以

2、忽略不計(jì)，所以白光燈被認(rèn)為是電阻元件。 由幾個(gè)理想電路元件組成的電路是實(shí)際電路的電路模型，對實(shí)際電路的電磁性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)抽象和概括。1.2回路變量、方向：實(shí)際的正方向。 將正電荷移動(dòng)的方向或負(fù)電荷移動(dòng)的相反方向作為電流的正方向(實(shí)際方向)。 參考方向。 1.2.2電壓，大?。簡挝唬?e為能量，單位為焦點(diǎn)(耳朵)，單位符號(hào)為j； q表示電荷量，單位是庫，單位符號(hào)是c電壓的基本單位是伏特(特)，單位符號(hào)是v。 方向：電壓的方向規(guī)定為從高電位(“10”極性)端到低電位(“1”極性)端，即電位下降的方向。 電源電動(dòng)勢的方向被規(guī)定為在電源內(nèi)部從低電位(“一”極性)端到高電位(“十”極性)端、即電位變高的方

3、向。 關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)方向：指定電壓的基準(zhǔn)方向后，指定電流從電壓基準(zhǔn)方向的“”極性端流入，從“一”端流出。 即，電流的基準(zhǔn)方向與電壓的基準(zhǔn)方向一致，電流和電壓也被稱為關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)方向。 相反，它是沒有關(guān)聯(lián)的參照方向。 分析電路進(jìn)行修正時(shí)，在電路圖中先顯示電壓或電流的基準(zhǔn)方向，如果知道實(shí)際方向，則選擇基準(zhǔn)方向與實(shí)際方向一致。 一旦選定了該方向，在以后的電路分析或修正計(jì)算中就不能中途變更。圖1.2-3相關(guān)參考方向、1.2.3功率、p0時(shí)，元件吸收(或消耗)功率。 在p0的情況下，元件實(shí)際上產(chǎn)生(或供應(yīng))電力。 上圖中的p箭頭指向去老虎鉗，表示去老虎鉗吸收能量。 如果電壓、電流的參考方向相反，則如圖所示，正電荷

4、從電壓“”極經(jīng)由元件流向“”極，這時(shí)電荷意味著從元件獲得能量。 于是，式中的p表示元件產(chǎn)生的功率。 p0時(shí)，元件產(chǎn)生功率p0時(shí)，元件實(shí)際吸收功率。 圖中p的箭頭表示元件發(fā)生功率。 1.3電路中的基本元件在任意的時(shí)刻t，路端電壓u和電流I之間是代數(shù)關(guān)系，即，該關(guān)系由U-i平面上的繪制曲線決定，與電壓和電流的波形無關(guān)地，將該2端子元件稱為電阻元件，將表示該元件電壓和電流的關(guān)系的曲線稱為VAR曲線。、1.3.2電容元件、電容元件也是IC集成電路元件，是從實(shí)際的電容器抽象的模型。 實(shí)際的電容器通常由在兩片金屬極板之間充滿介質(zhì)(例如云母、絕緣紙等)而構(gòu)成。 當(dāng)向電容器施加電壓時(shí)，在極板上蓄積等量異信號(hào)電

5、荷，在兩張極板間形成電場，蓄積能量。 如果忽略電容器的泄漏電阻和介質(zhì)損耗，則可以抽象化為僅具有積蓄電場能量特性的電容元件。 電容元件：某二端元件，在任意時(shí)刻t，該電荷q和其路端電壓u之間存在代數(shù)關(guān)系的情況下，即，該關(guān)系通過在q-u平面上繪制曲線來決定。 該二端子元件被稱為電容元件，該曲線被稱為電容元件的特性曲線。、線性時(shí)變電容元件q和u的關(guān)系式是、1.3.3電感量元件，電感量元件也是IC集成電路元件，是從實(shí)際的電感量器抽象的模型。 實(shí)際的電感量設(shè)備通常由纏繞有導(dǎo)線的線圈構(gòu)成(圖1.3-10 )，因此電感量設(shè)備還被稱作電子電路中的高頻扼流圈等電感量線圈。 在電感量線圈中流過電流后產(chǎn)生磁通，在其內(nèi)

6、部和周圍生成磁場，蓄積能量。 如果無視導(dǎo)線電阻和線圈匝數(shù)與匝數(shù)之間的電容，則可以抽象為僅具有蓄積磁場能量特性的電感量元件。 電感量元件： 2端子元件，在任意時(shí)刻t，在其交鏈磁通與其電流I之間存在代數(shù)關(guān)系的情況下，即，該關(guān)系由-i平面上描繪的曲線決定的情況下，該2端子元件被稱為電感量元件。 該曲線稱為電感量元件的特性曲線。 電感量中的電流變化時(shí)，其交鏈磁通也相應(yīng)地變化，從電磁效應(yīng)的法則可知，在電感量元件的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓u，如果選定的感應(yīng)電壓u的基準(zhǔn)方向和交鏈磁通的基準(zhǔn)方向也滿足右間諜拉爾的法則，則在、u、I的基準(zhǔn)方向不一致的情況下，(2)電感量存儲(chǔ)的能量必定為零以上從t0t的電感量蓄積的變化量

7、：電感量的蓄積表示電容元件和電感量元件的比較：電容c、電感量l、變量、電流I交鏈磁通、關(guān)系式、電壓u電荷q、(1)元件方程式的形式類似。 (2)若切換u-I、q-、C-L、i-u，則能夠從電容元件的方程式得到電感量元件的方程式。 (3) C和l稱為對偶元件，q等稱為對偶元件。 很明顯，r、g也是一對對偶元素：I=U/R U=I/G、U=RI I=GU、結(jié)論、1.4基爾霍夫定律。 反映了電路內(nèi)所有分支電路的電壓和電流遵循的基本規(guī)律，是分析總殘奧儀表電路的基本規(guī)律。 基爾霍夫法則和元件特性構(gòu)成了電路解析的基礎(chǔ)。 1 .幾個(gè)名詞，電路中流過相同電流的分支。 (b )，將3條以上的分支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)

8、點(diǎn)。 (n )、b=3、a、n=2、b、(1)分支電路(branch )、電路的各兩端要素為分支電路，(2)稱為節(jié)點(diǎn)(node ) (l )，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的一條路徑。 由岔路組成。 對于平面回路，其內(nèi)部不含分支路徑的回路稱為網(wǎng)孔。 l=3，3，(3)路徑(path )，(4)環(huán)(loop )，(5)網(wǎng)格(mesh )，網(wǎng)格是環(huán)，但是環(huán)不一定是環(huán)，流過的電流等于流過的電流，例如，三式加法： KCL包圍電路中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)(2) KCL是加到分支路徑電流的約束條件，與分支路徑連接了什么樣的元件無關(guān)，(3)無論電路是線性的還是非線性的，(3)KCL方程式與電流的實(shí)際方向無關(guān)，均在電流基準(zhǔn)方向上列寫。 (2

9、)選擇電路的迂回方向，順時(shí)針或逆時(shí)針，u1us1U2 u3 U4 us4=0，3，3 .基爾霍夫電壓法則(KVL )在集合殘奧儀表電路中，在任一點(diǎn)沿著任一閉合路徑旋轉(zhuǎn)，各分支電路電壓的代數(shù)和等于0。 (1)標(biāo)定各元件電壓的參考方向，U2 U3 U4 US4=U1 US1，或：R1I1 R2I2R3I3 R4I4=US1US4，例如KVL也適用于電路中任一種虛擬電路，是明確的，(1)、(2) KVL是加在電路電壓上的制約， (3)KVL方程式在電壓的基準(zhǔn)方向進(jìn)行列寫，而與電路的各分支電路連接有什么元件無關(guān)，(3)不管電路是線性還是非線性。4. KCL、KVL的總結(jié)：(1) KCL是對分支電流的線性約束，K