電路理論基礎(chǔ).ppt

電路理論基礎(chǔ)經(jīng)典電路理論形成于二十世紀初至60s。經(jīng)典的時域分析于30s初已初步建立，并隨著電力、通訊、控制三大系統(tǒng)的要求發(fā)展到頻域分析與電路綜合。六、七十年代至今發(fā)展了現(xiàn)代電路理論。它隨著電子革命和計算機革命而飛躍發(fā)展，特點是：頻域與時域相結(jié)合，并產(chǎn)生了拓撲、狀態(tài)、邏輯、開關(guān)電容、數(shù)字濾波器、有源網(wǎng)絡(luò)綜合、故障診斷等新的領(lǐng)域。作為首門電技術(shù)基礎(chǔ)課，為學(xué)習(xí)電專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課打下基礎(chǔ)；也是電氣電子工程師的必備知識；學(xué)習(xí)本課程還將有助于其他能力的培養(yǎng)（如嚴格的科學(xué)作風(fēng)、抽象的思維能力、實驗研究能力、總結(jié)歸納能力等）。第一章電路的基本概念和定律第一節(jié)電路(ElectricCircuit)和電路模型(ElectricModel)1.實際電路是由若干電氣器件(Electricdevices)按照一定的方式相互聯(lián)系而成的整體。2.實際電路的功能：1)實現(xiàn)電能（力）的傳輸與分配；2)實現(xiàn)電信號的傳輸和處理。3.電路模型是由理想電路元件(ElectricElement）相互連接而成，是對實際電路的抽象。4.電路元件是電路中某一物理現(xiàn)象集中在一個元件中發(fā)生的集總參數(shù)(LumpedParamertes)元件。5.課程任務(wù)：根據(jù)電路模型來探討電路的基本定律、定理及基本的分析方法第二節(jié)電路中基本電氣量及特性1.電流(Current)：單位時間內(nèi)通過元件的電荷的多少。1)電流的實際方向：正電荷定向移動的方向。2)電流的參考方向：分析電路前人為指定的方向。3)設(shè)定了電流參考方向，借助于電流的代數(shù)表達式，才能說明電流的實際方向。2.電壓(Voltage)：電埸力移動單位正電荷所作的功.1)電壓的實際方向：高電位指向低電位的方向。2)電壓的參考方向：分析電路前人為指定的方向。3)設(shè)定了電壓參考方向，借助于電壓的代數(shù)表達式，才能說明電壓的實際方向。3.關(guān)聯(lián)方向：對某一段電路或某一個元件來說，若其電壓的參考方向與電流的參考方向一致，即電流從標以電壓“+”極性的一端流入，從標以“”極性的一端流出，則這種參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向。dtdqidqdwuiudtdwtp)(3.電功率(Electric-Power)：電場力做功的速率,也稱瞬時功率。4.電能量(Electric-Energe)：電功率的積分就是電能量。在關(guān)聯(lián)參考方向下，電路元件t0在到t的時間內(nèi)吸收的能量為：dqudwdtdqi)()()(titutp若u,i為關(guān)聯(lián)參考方向p0表示元件吸收功率p0表示元件發(fā)出功率若u,i為非關(guān)聯(lián)參考方向p0表示元件發(fā)出功率p0表示元件吸收功率)()()()()(),(000diudpttwttttuip吸uip發(fā)第三節(jié)電路中基本電氣元件一、電阻元件(Resistor)1、一般定義：載流導(dǎo)體或半導(dǎo)體會因發(fā)熱而消耗電能，可將其抽象為電阻元件。2、VAR：其在任一時刻t的電壓u(t)和電流i(t)之間的關(guān)系稱為伏安關(guān)系，可以由u-i平面上的一條曲線所確定，該曲線稱作它的伏安特性曲線。線性電阻：VAR特性為u-i平面上過原點的一條直線。非線性電阻：VAR特性為u-i平面上的一條曲線。時不變電阻：電阻值與時間無關(guān)，不隨時間的變化而變化。時變電阻：電阻值與時間有關(guān)，隨時間的變化而變化。線性時不變電阻是我們分析的重點，簡稱電阻，符號為R，其即表示電阻元件，又表示元件的參數(shù)。3、線性電阻的性質(zhì)：1）歐姆定律：u、i為關(guān)聯(lián)參考方向時，u=Ri，i=GuVAR為過原點的一條直線。R=0(有i無u)短路(如開關(guān)閉合時)。R(有u無i)開路(如開關(guān)斷開時)；2）電功率：在u、i為關(guān)聯(lián)參考方向下，電阻吸收的功率02222GiGuRuRiuipR吸因電阻始終吸收、發(fā)熱(光)散失，R為耗能元件3）電能量：在(t0,t)內(nèi)R所消耗的電能(區(qū)間變量)為：)J()()()(),(220000ttttttdGudRidpttwiuR例題1-1求圖示電路中的u、R、ii=1A10+uab(1)i=-4AG=2s+uab(4)i=1AR+u=10Vab(2)解：根據(jù)各圖中所示