集總參數電路中電壓、電流的約束關系

——電路分析的基本知識1

§1-1

電路及集總電路模型電路的種類

電路集總參數電路

分布參數電路線性電路非線性電路時變非時變集總參數電路：電路的幾何尺寸遠小于最高工作頻率的波長。

如：市電網的頻率為50Ｈz，則2電路的組成

最簡單的電路必須有：

電源：供給能量；負載：消耗能量開關：控制能量；導線：傳輸能量

實際電路元件不是理想的：

電池：端電壓不恒定；導線：有電阻、磁場；燈泡：有磁場；開關：有接觸電阻。手電筒電路3電路模型電路元件模型：實際元件理想化在一定條件下得出；表征了實際元件的主要特性和物理現象是一種近似關系。電路模型：理想化的電路元件所構成電路理論：以電路模型為基礎（Ｒ、Ｌ、Ｃ等）實際電路電路模型電路分析

指導

電路分析：建立在電路模型的基礎之上4常用電路符號P4

表1-1教學要求：熟記基本符號5§1-2

電路變量及參考方向電流及其參考方向電流：單位時間內通過導體橫截面的電荷量。方向：正電荷流向。為什么要用參考方向？

在復雜電路中，特別是交流電路，電流的方向是隨時變化的，電流的真實方向事先是很難確定的。需要假定一個參考方向，作為計算的標準。解決的方法：電流只有兩個方向，可用正負號解決。i＞０電流方向與參考方向一致；i

＜０電流方向與參考方向相反。注意：分析計算電路必須先設參考方向，參考方向一經設定就不可隨意改動。在未標出參考方向的情況下，電流的正負是毫無意義的。6電壓及其參考方向如：AB+_R電壓（降）：電路中a、b兩點間的電壓是單位正電荷由a點轉移到b點所失去的能量。7

關聯參考方向EI+U_RE+U_R+_關聯方向非關聯方向非關聯方向關聯方向？8功率在關聯參考方向下：功率:電荷傳輸過程中電路吸收能量的速率。消耗功率發出功率對整個網絡而言，功率總是平衡的，即

消耗功率＝發出功率9功率（續）在非關聯參考方向下：P10

例1-1例1-2消耗功率發出功率計算舉例10倍率字母介紹P11

表1-2要求：熟記關于功率參考方向的補充說明：P9

了解即可11詞頭換算率詞頭換算率詞頭換算率幺_(y_)10-24毫_(m_)10-3吉_(G_)109仄_(z_)10-21厘_(c_)10-2太_(T_)1012阿_(a_)10-18分_(d_)10-1拍_(P_)1015飛_(f_)10-15十_(da)101艾_(E_)1018皮_(p_)10-12百_(h_)102澤_(Z_)1021納_(n_)10-9千_(k_)103堯_(Y_)1024微_(μ)10-6兆_(M)106————表1-2國際單位制詞頭及換算關系

12§1-3

基爾霍夫定律

幾個電路名詞：P121.支路;2.節點;3.回路;4.網孔

KCL：對節點①

對節點②

13注意：KCL是支路電流的線性約束；KCL只適用于集總參數電路，而不管電路元件是線性與非線性、時變與非時變等。即與元件性質無關。KCL是“電流連續性原理”的反映，在任一節點上，電荷不會積累。推廣到“廣義節點”的KCL：廣義節點14舉例1A5A2AI=?5A10A6A3AI=？15

KVL:注意：先設回路方向，沿回路方向電壓降為正，電壓升為負

基爾霍夫電壓定律回路Ⅰ：回路Ⅱ：16注意：KVL是支路電壓的線性約束；KVL只適用于集總參數電路，而不管電路元件是線性與非線性、時變與非時變等。即與元件性質無關。推廣到“假想回路”的KVL：例：如圖所示電路中，求A、B間的電壓？17

在圖示電路中，U1=____V；U2=____V；U3=____V；＋2V－－5V＋＋10V－＋U2

－＋2V－＋U3－＋4V－＋U1－舉例-5-4018例：圖示電路中I1

=-0.1mA，則I2

為____mA，I0為

____mA，電壓U為_____mV。例：圖示電路中電流I1

為___A，

I2

為____A。舉例I010I2I2I110I15Ω

10Ω＋

U－10A6A3Ω4Ω2ΩI1I20.98.141.5I1=10I1+I2,∴I2=-9I