1.11.1电路及电路模型电路及电路模型一）电路的概念b)时不变电路与时变电路d)直流电路与交流电路c)电阻电路与动态电路e)集中参数电路与分布参数电路电路是由电器件、导线、控制器等相互以不同的形式联接而成的电的通路的整体，实际电路种类繁多，功能各异。a)线章章电路的基本概念和定律电路的基本概念和定律手电筒电路2）电路的功能传送和分配电能（如电力系统）传送和处理信号（如通信系统）存储信息（如存储器）测量数据等（如测量电路）说明：本课程不讨论电路的具体作用，只讨论线性、时不变、集中参数电路所遵循的基本规律以及基本分析方法。二）电路模型11）电路模型的概念）电路模型的概念电器件：理想电路元件（简称理想电路元件（简称电路元件）（数学模型电路元件）（数学模型)每一种电路元件只表示一种物理现象，在一定条件下代表实际电器件的主要物理性能，且有精确的数学意说明：现代电路理论是建立在模型的基础上，本课程属于《电路理论》学科，因此本课程讨论的对象是电路模型电路模型而不是实际电路和器件。具有两个或多个端子的物理实体。22）讨论电路模型的意义）讨论电路模型的意义a)分析计算电路的需要（计算电路需建立数学模型）b)可用有限的几种理想电路元件描述种类繁多的实际器件的物理特性。33）常用的理想元件）常用的理想元件电阻元件(简称电阻）基本电路元件受控源、藕合电感、理想变压器元件四端元件44）电路图）电路图所谓电路图就是用理想电路元件所规定的图形符号联接而成的电路模型图。电路元件没有体积，因此，在不改变联接方式的情况下电路图的大小、形状不受限制可以任意放置。55）电路图画法）电路图画法6）集中参数的概念a)集中的含意集中的含意集中参数模型线绕电阻器把两个特性分开并分别集中在一起集中的含意是集中的含意是：假设把器件中的不同物理特性分别集中在一起，用所谓“集中参数元件”构成其电路模型。集中参数元件沒有体积，其特性集中在空间的一点。该器件中除一种主要的物理特性外，往往还伴随着其他物理特性，而且这特性不可分割地交织在一起b)集中假设的条件集中假设的条件为电路的尺寸,为波长为工作频率说明2)在同一工作条件下,有些器件可用一种元件构成其模型,有些器件则需要两种或两种以上元件构成其电路模型。2)实际器件如何构成其模型不属于本课程讨论的内容。1)同一器件在不同条件下可有不同的电路模型。1)本书讨论的内容均以集中假设为条件。1.2电路分析的基本变量电路分析的基本任务：电路分析的基本任务：11..22..1电流及其参考方向电流及其参考方向1）电流强度（简称电流）用i2)电流的方向：在给定电路结构、亿博体育官网入口app元件参数的条件下求解电路中的支路电压、电流及功率规定正电荷移动的方向为电流的方向自由电子=dq/dt4）电流的参考方向(最基本的重要概念）“难点”5）参考方向的标示方法6）直流电流(DC)和交流电流（AC)在欲分析的电路中，先任意假设的方向。时参考方向和真实方向一致引入参考方向后电流电流i是代数量是代数量，其大小和方向均含在其中。–2A时确定正电荷移动的方向。参考方向和真实方向相反，正电荷从b参考方向和真实方向一致，正电荷从a移动11..22..2电压及其参考方向电压及其参考方向1）电压(电位差）用u(或U）表示b两点间的电压表明单位正电荷由a点移到b点时所获得或失去的能量3)电压的单位电压的单位::在SI制中1伏=1焦耳/1库仑ab=dw/dq22）电压的方向）电压的方向规定电压降的方向为电压的方向。q+由ab失去电能则电位降ab为电压降q+由ab获得电能则电位升高ab为电压升44）电压的参考方向（参考极性））电压的参考方向（参考极性）55）参考方向的标示方法）参考方向的标示方法引入参考方向后电压电压uu为代数量为代数量，其大小和方向均含在其中。在欲分析的电路中，先任意假设的方向解：因为从ab正电荷获得能量所以ab为电压升。例2：1库仑的正电荷从ab获得1焦耳的能量非关联参考方向采用关联方向时可标其中任一个即可11..22..33功率功率用用pp))表示表示1）功率）功率：支路在单位时间内吸收或供出的电能。说明：以上两公式均表示支路吸收的功率2）功率的计算公式）功率的计算公式33）功率的单位）功率的单位：在：在SISI制中11安安例3：(1)已知支路A吸收的功率为30w,时表示支路供出（负吸收）功率。44）功率守恒）功率守恒((功率平衡）功率平衡）供出功率=吸收功率1.31.3基尔霍夫定律基尔霍夫定律电路的相关术语支路：每一个二端元件都可看成一条支路。在分析电路时往往把多个元件的串联组合看成一条支路。节点：支路的汇接点称为节点。实际分析电路时，通常把三条或三条以上支路的联结点看成节点。回路：任意一个闭合的路径称为回路。网孔：在回路内部不另含有支路的回路称为网孔。电路的两类约束：基尔霍夫定律(电路理论最基本的定律）1）拓扑约束(即基尔霍夫定律)2）元件特性的约束基尔霍夫电流定律：反映电荷守恒法则，体现在节点上基尔霍夫电压定律：反映能量守恒法则，体现在回路上拓扑约束仅决定于元件的联接方式元件特性的约束仅决定于元件本身的特性分析任何集中电路的基本依基尔霍夫电流定律(KCL)对于任一集总电路中的任一节点，在任意时刻流出(或流入)该节点的所有支路电流的代数和为零。为流入(或流出)某一节点的第k条支路的电流，n为与某一节点相联的支路数。一）KCL的内容（仅决定于元件的联接方式,体现在节点上）KCL体现在电路的各个节点上，表明与节点相联的各支路电流之间必须遵守的规律。KCL方程KCL的推广：KCL不仅适用于节点，也可以推广应用到电路的任意闭合面。KCL方程的几点说明：2)每一个KCL方程中，各电流线性相关，即各电流彼此相相束。1)“任意节点”说明当电路有n节点时可列n个KCL方程。3)对某一节点列KCL方程时,可选流入节点的电流为正,也可选流出节点的电流为正,两种标准可任选,b)支路电流本身的正负号（取决于支路电流的真实方向与参考方向）KCL方程中的两套符号a)方程中各项前的正负号（取决于支路电流参考方向对节点的相对关系）1.3.2基尔霍夫电压定律(KVL)对于任一集总电路中的任一回路，在任意时刻，沿该回路所有支路电压降的代数和为零。为某一回路中第k条支路的电压，n为某一回路所含的支数。一）KVL的内容（仅决定于元件的联接方式,体现在回路上）KVL体现在电路的各个回路中，表明回路中各支路电压之间必须遵守的规律。KVL方程的几点说明：3)每一个KVL方程中,各电压线性相关,即回路中各电压彼此相约束。“任一回路”说明当电路有m个回路时，可列m个KVL方程。1)列KVL方程时，在回路中必须先设绕行方向（可任选，但一经选定始终以此为准）KVL方程中的两套符号a)方程中各项前的正负号.（取决于支路电压参考 方向与绕行方向的相对关系） b)支路电压本身的正负号（取决于支路电压的真实 方向与参考方向的关系） 注意：电路两点之间的电压与所选路径无关。例7：已知u