《电路》课程教学资源（PPT课件）第1章 电路的基本概念和基本定律（电路模型和电路定律）

第一章 电路的 基本既念和基本定律

第一章 电路的 基本概念和基本定律

第一章 电路模型和电路定律 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 电路的三种状态 1.6 基尔霍夫定律

第一章 电路模型和电路定律 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 电路的三种状态 1.6 基尔霍夫定律

1.1电路和电路模型 一。实际电路的复杂度： 1。有的很简单，如：手电筒。 2。 有的很复杂，宏观的如：电力输电线路。 微观的如：集成电路芯片。 二。电路的作用： 1。能量转换，传输和分配（电力系统） 发电机—升压变压器—输电线—降压变压器 一负载 2。信号的传递和处理。如：电话线路，计算机联网等 话筒一放大器扬声器 （扩音机) 3。测量电量和非电量。如：电气仪表，传感器线路等 4。 控制。如：放大器，变压器等 5。计算。如：运算电路：加法器， 比例器，积分器等

1。1 电路和电路模型 一 。实际电路的复杂度： 1。有的很简单，如：手电筒。 2。有的很复杂，宏观的如：电力输电线路。 微观的如：集成电路芯片。 二。电路的作用： 1。能量转换,传输和分配（电 力 系 统） 2。信号的传递和处理。如：电话线路，计算机联网等 （扩 音 机） 3。测量电量和非电量。如：电气仪表，传感器线路等 4。控制。 如：放大器，变压器等 5。计算。 如：运算电路：加法器，比例器，积分器等

三。电路理论的研究对象 1。电路中发生的电磁现象 用电流(I,i),电荷(Q,q),电压(U,u)等物理量描述其 中的过程。 电路理论主要用于计算电路中各器件的端子电流和 端子间的电压，一般不涉及内部发生的物理过程。 2。不是实际电路而是它们的电路模型 在一定假设条件下，可用足以反映其中电磁性质的理 想电路元件或它们的组合模拟实际电路中的器件。 电路模型：是由理想电路元件用“理想导线”相互连接而成。 理想电路元件：是具有某种确定的电磁性质的假想元件， 是一种理想化的模型并具有精确的数学定义， 是组成电路模型的最小单元

三。电路理论的研究对象 1。电路中发生的电磁现象 用电流（I,i)，电荷(Q,q)，电压(U,u)等物理量描述其 中的过程。 电路理论主要用于计算电路中各器件的端子电流和 端子间的电压，一般不涉及内部发生的物理过程。 2。不是实际电路,而是它们的电路模型 在一定假设条件下，可用足以反映其中电磁性质的理 想电路元件或它们的组合模拟实际电路中的器件。 电路模型：是由理想电路元件用“理想导线”相互连接而成。 理想电路元件：是具有某种确定的电磁性质的假想元件， 是一种理想化的模型并具有精确的数学定义， 是组成电路模型的最小单元

四。电路的组成及其模型 实际电路 电路模型 开关 灯泡 鼎 导线 电源 负载 电源（又称激励源或输入） 电能或电信号的发生器。 负载一用电设备。 响应（又称输出） 一由激励而在电路中产生的电压( U)和电流(I)

电源 负载 实际电路 电路模型 电源（又称激励源或输入）——电能或电信号的发生器。 负载————用电设备。 响应（又称输出）——由激励而在电路中产生的电压（ U）和电流（I）。 四。电路的组成及其模型 1 0B A S E -Tw a lp la te 导线 电 池 开关 灯泡

五。电路建模 1。定义：在一定假设条件下，可用足以反映其中电磁性 质的理想电路元件或它们的组合模拟实际电路中的器件。 2。要求：按不同精确度的要求把给定工作情况下的主 要物理现象及功能反映出来。 例：线圈的建模： R 1。直流模型 电阻元件R 圈 2。低频交流模型 电阻R和电感元件L的串联组合 R:导线电阻 R L：线圈电感量 3。高频交流模型 在低频模型的基础上还要考虑 导体表面的电荷作用，即线间分布电容

五。电路建模 1。定义：在一定假设条件下，可用足以反映其中电磁性 质的理想电路元件或它们的组合模拟实际电路中的器件。 2。要求：按不同精确度的要求把给定工作情况下的主 要物理现象及功能反映出来。 例：线圈的建模： 1。直流模型 ——电阻元件R 2。低频交流模型 ——电阻R和电感元件L的串联组合 3。高频交流模型 ——在低频模型的基础上还要考虑 导体表面的电荷作用，即线间分布电容 R：导线电阻 R L L ：线圈电感量 线 R 圈

线圈在高频交流工作条件下的电路模型： 线圈 →p。 C:线间 分布电容 U为直流电压时， 以上电路等效为 六。电路这门课学习的主要内容 1。电路的基本分析方法 2。电路的基本定律和定理 3。电路中各主要物理量： 电压，电流等的各种计算方法

U R1 R2 L C R1 U R2 U为直流电压时, 以上电路等效为 线圈在高频交流工作条件下的电路模型： 六。电路这门课学习的主要内容 1。电路的基本分析方法 2。电路的基本定律和定理 3。电路中各主要物理量：电压，电流等的各种计算方法 C：线间 分布电容 线 圈

1.2电压和电流的参考方向 (reference direction) 一、电路中的主要物理量 主要有电压、电流、电荷、磁链等。在线性电路分析中 常用电流、电压、电位等。 l.电流(curren0):带电质点的运动形成电流。 电流的大小用电流强度表示：单位时间内通过导体截 面的电量。 def i(t)=lim △4- dq At→0△t dt 单位：A(安) (Ampere,安培)

1.2 电压和电流的参考方向 (reference direction) 一、电路中的主要物理量 主要有电压、电流、电荷、磁链等。在线性电路分析中 常用电流、电压、电位等。 1. 电流 (current)：带电质点的运动形成电流。 电流的大小用电流强度表示：单位时间内通过导体截 面的电量。 单位：A (安) (Ampere，安培)

当数值过大或过小时，常用十进制的倍数表示。 S制中，一些常用的十进制倍数的表示法： 符号T G M k c1 m u p 中文太吉兆千厘毫微纳皮 数量101210910610310-210-310-610-910-12

当数值过大或过小时，常用十进制的倍数表示。 SI制中，一些常用的十进制倍数的表示法： 符号 T G M k c m  n p 中文 太 吉 兆 千 厘 毫 微 纳 皮 数量 1012 109 106 103 10–2 10–3 10–6 10–9 10–12

2.电压(voltage):电场中某两点A、B间的电压（降）UAB 等于将点电荷gq从A点移至B点电场力所做的功WAB与 该点电荷g的比值，即 det W AB AB q 单位：V(伏) (Volt,伏特) 当把点电荷q由B移至A时，需外力克服电场力做同样的功 WAB=WBA,此时可等效视为电场力做了负功-WAB,则B 到A的电压为 U BA AB =-UAB

2. 电压 (voltage)：电场中某两点A、B间的电压(降)UAB 等于将点电荷q从A点移至B点电场力所做的功WAB与 该点电荷q的比值，即 单位：V (伏) (Volt，伏特) 当把点电荷q由B移至A时，需外力克服电场力做同样的功 WAB=WBA，此时可等效视为电场力做了负功–WAB，则B 到A的电压为