《电路基础》课程教学资源（PPT电子教案课件讲稿）第一章 电路模型及电路定律

第一章电路模型和电路定律 本章介绍电路模型的概念,电压、电流参考方 向的概念,吸收、发出功率的表达式和计算方 法,还将介绍电阻、电容、电感、独立电源和 受控电源等电路元件。不同的电路元件的变量 之间具有不同的约束。基尔霍夫定律是集总参 数电路的基本定律,包括电流定律和电压定律 分别对相互连接的支路电流之间和相互连接的 支路电压之间予以线性约束。这种约束与构成 电路的元件性质无关

第一章 电路模型和电路定律 ◼ 本章介绍电路模型的概念，电压、电流参考方 向的概念，吸收、发出功率的表达式和计算方 法，还将介绍电阻、电容、电感、独立电源和 受控电源等电路元件。不同的电路元件的变量 之间具有不同的约束。基尔霍夫定律是集总参 数电路的基本定律，包括电流定律和电压定律， 分别对相互连接的支路电流之间和相互连接的 支路电压之间予以线性约束。这种约束与构成 电路的元件性质无关

目录 ■§1-1电路和电路模型 51-2电流和电压的参考方向 §1-3电功率和能量 §1-4电路元件 51-5电阻元件 ■§1-6电容元件 §1-7电感亓件 51-8电压源和电流源 §1-9受控电源 51-10基尔霍夫定律

目录 ◼ §1－1 电路和电路模型 ◼ §1－2 电流和电压的参考方向 ◼ §1－3电功率和能量 ◼ §1－4电路元件 ◼ §1－5电阻元件 ◼ §1－6电容元件 ◼ §1－7电感元件 ◼ §1－8电压源和电流源 ◼ §1－9受控电源 ◼ §1－10基尔霍夫定律

§1-1电路和电路模型 电路 实际电路是为完成某种预期的目的而设计、 安装、运行的,由电路器件和电路部件相互 连接而成,具有传输电能、处理信号、测量 控制、计算等功能 在实际电路中,电能或电信号的发生器称为电 源,用电设备称为负载。电压和电流是在电源作 用下产生的,因此,电源又称为激励源。由激励 而在电路中产生的电压和电流称为响应

§1－1 电路和电路模型 一、电路 实际电路是为完成某种预期的目的而设计、 安装、运行的，由电路器件和电路部件相互 连接而成，具有传输电能、处理信号、测量、 控制、计算等功能。 在实际电路中，电能或电信号的发生器称为电 源，用电设备称为负载。电压和电流是在电源作 用下产生的，因此，电源又称为激励源。由激励 而在电路中产生的电压和电流称为响应

电路模型 实际电路的电路模型是由理想电路元件相互连 接而成。理想电路元件是组成电路模型的最 小单元,是具有某种确定的电磁性质的假想 元件它是一种理想化的模型并具有精确的数 学定义。在电路模型中各理想元件的端子是 用理想导线连接起来的。根据端子的数目, 理想电路元件可分为二端、三端、四端元件 等

二、电路模型 实际电路的电路模型是由理想电路元件相互连 接而成。理想电路元件是组成电路模型的最 小单元，是具有某种确定的电磁性质的假想 元件它是一种理想化的模型并具有精确的数 学定义。在电路模型中各理想元件的端子是 用理想导线连接起来的。根据端子的数目， 理想电路元件可分为二端、三端、四端元件 等

§1-2电流和电压的参考方向 ■在电路分析中,当涉及某个元件或部分电路的 电流或电压时,因为电流或电压的实际方向可 能是未知的,也可能是随时间变动的,所以有 必要指定电流或电压的参考方向

§1－2 电流和电压的参考方向 ◼ 在电路分析中，当涉及某个元件或部分电路的 电流或电压时，因为电流或电压的实际方向可 能是未知的，也可能是随时间变动的，所以有 必要指定电流或电压的参考方向

电流的参考方向 把电流看成代数量,在指定的电流参考方向下, 电流值的正和负就可以反映出电流的实际方向。 如图1-2 元件 元件 A B A >0 i<0 (b) 图1-2电流的参考方向

电流的参考方向 ◼ 把电流看成代数量，在指定的电流参考方向下， 电流值的正和负就可以反映出电流的实际方向。 如图1－2 A B 元件 (a) i>0 i A B 元件 (b) i<0 i 图1－2 电流的参考方向

士电的参考方向 两点之间的电压参考方向可以用正负极性表 示,正极指向负极的方向就是电压的参考方 向。指定电压的参考方向后,电压就成为 个代数量。 元件 A 图1-3电压的参考方向

电压的参考方向 ◼ 两点之间的电压参考方向可以用正负极性表 示，正极指向负极的方向就是电压的参考方 向。指定电压的参考方向后，电压就成为一 个代数量。 A B 元件 图1－3 电压的参考方向 u

关联方向 如果指定流过元件的 ua 电流的参考方向是从 标以电压正极性的 端指向负极性的一端 (a) 即两者的参考方向 致,为关联参考方向 如图1-4(a) 两者方向不一致为非 关联参考方向如图 (b) (b)

关联方向 ◼ 如果指定流过元件的 电流的参考方向是从 标以电压正极性的一 端指向负极性的一端， 即两者的参考方向一 致，为关联参考方向。 如图1－4（a） ◼ 两者方向不一致为非 关联参考方向如图 （b） ＋ － u N i u N i （a） （b）

§1-3电功率和能量 ■电功率与电压与电流密切相关。当正电荷从元 件上电压的“+”极经元件运动到元件的“一” 极时,与此电压相应的电场力要对电荷做功, 这时元件吸收能量;反之,正电荷从电压的负 极经元件运动到元件的正极时,电场力作负功, 元件向外释放能量

§1-3电功率和能量 ◼ 电功率与电压与电流密切相关。当正电荷从元 件上电压的“＋”极经元件运动到元件的“－” 极时，与此电压相应的电场力要 对电荷做功， 这时元件吸收能量；反之，正电荷从电压的负 极经元件运动到元件的正极时，电场力作负功， 元件向外释放能量

从t0到t的时间内,元件吸收的电能可根据电 压的定义(AB两点的电压在量值上等于电场 力将单位正电荷由A点移动到B点时所作的功) 求得为: a( t a(t 由于=出,m以=[(5)(5)4()(1-1) 功率是能量对时间的函数,能量是功率对时间的 积分

◼ 从t0 到t的时间内，元件吸收的电能可根据电 压的定义（A B两点的电压在量值上等于电场 力将单位正电荷由A点移动到B点时所作的功） 求得为： 由于 ，所以 功率是能量对时间的函数，能量是功率对时间的 积分。  = ( ) ( ) 0 q t q t w udq dt dq i =  = t t w u i d 0 ( ) ( ) ( ) （1－1）