一、电路及集总电路模型

(1)实际电路
      由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。
(2)电路模型
①集总电路模型:由集总元件构成的电路

      当实际电路的尺寸 远 小 于 \color{red}{远小于} 最高工作频率所对应的波长时,用集总参数元件构成实际器件的模型。(反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合)

      注意:
      例1.对无线电调接收机来说,若所接受的信号频率为100MHz,则对应的波长λ=c/f=3m,连接接受天线与接收机之间的传输线即便只有1m,不能作为集总电路来处理。
      例2.我国电力用电的频率为50Hz,对应的波长为6x10⁶m,对于尺寸远小于这一波长,可以按集总电路处理,但是对于远距离输电线来说,不可以,需要考虑电场、磁场沿线分布的现象。

②集总参数元件:假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行

      突出其主要电磁性质,忽略其次因素。有某种确定的电磁性能的理想元件。(每种器件只反映一种电磁特性)

二、电路变量 电流、电压及功率

1、电流

(1)电流:带电粒子有规则的定向运动

      强度:单位时间内通过导体横截面的电荷量

第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系

      实际方向:正电荷运动的方向

      单位:安培A

      种类:

            ①恒定电流(直流dc或DC):电流的大小和方向不随时间变化

            ②时变电流:随时间变化,若随时间作周期性变化,则叫交变电流(交流ac或AC)

(2)参考方向:若计算结果为正,则与实际方向一致,为负,相反。

第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系
      表示:

第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系

2、电压

(1)电压

①定义:

      单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功W的大小。

第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系

②种类

      恒定电压(直流电压U):大小和极性不随时间变动
      时变电压:随时间变化,若呈周期性变化,称为交流电压u

③方向

      实际电压方向:电位真正降低的方向。

④单位:伏V

(2)电位

      ①单位正电荷q从电路中一点移至参考点(φ=0)时电场力所作的功

      ②正电荷从a->b:Uab=Ua-Ub
            获得能量,电位升高,a为低电位,即负极
            失去能量,电位降低,a为高电位,即正极

      ③参考点:电路中电位参考点可以任意选择,但是一旦选定,不可改变,电路中各点的电位值唯一。但是当选择不同的电位参考点,电路中各点电位值将改变,但任意两点间电压保持不变。

(3)参考方向

      ①表示方式:

第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系

      ②关联参考方向:电流、电压所选的参考方向一致时,称为关联参考方向

第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系
      注意:分析电路前必须选定电压和电流的参考方向,并且在计算过程中不得任意改变。

3、功率

(1)电功率:单位时间内电场力所做的功

第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系
      单位:功率W,能量单位:J

( 2 ) 电 路 吸 收 或 发 出 功 率 的 判 断 \color{red}{(2)电路吸收或发出功率的判断} 2

      注意:电源功率可能为正(充电),也可能为负(放电)

      ①u、i关联参考方向
            p=ui 表示元件的吸收功率
            p>0 吸收正攻略(实际吸收)
                                          起负载作用,消耗功率
            p<0 吸收负功率(实际发出)
                                          起电源作用,提供功率
      ②u、i非关联方向
            p=-ui 表示元件吸收的功率
            p=ui 表示元件发出的功率
            p>o 发出正功率(实际发出)
            p<0 发出负功率(实际吸收)

(3)对一完整的电路, 发 出 的 功 率 = 消 耗 的 功 率 \color{red}{发出的功率=消耗的功率} =

三、电阻元件

(1)定义:对电流呈现阻力的元件。伏安关系用u~i平面上的一条曲线来描述

      线性定常电阻元件:任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件
            ①u~i关系:满足欧姆定律(ui取关联参考方向、伏安特性为一条过原点的直线)
                  u=Ri
                  R=u/i
                  i=u/R=Gu
            ②单位:R电阻->(单位)欧Ω,G电导->(单位)西门子S

(2)欧姆定律

      ①只适用于线性电阻(R为常数
      ②非关联参考方向:u=-Ri
      ③线性电阻是无记忆、双向性的元件

(3)功率能量(电阻元件总是消耗功率的

      ①功率

      关联参考方向:p=ui=i²R=u²/R
      非关联参考方向:p=-ui=i²R=u²/R

      ②能量(从t到t0电阻消耗的能量)

第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系
(4)电阻的开路和短路

      ①短路

            i≠0,u=0
            R=0或G=∞

      ②开路

            i=0,u≠0
            R=∞或G=0

四、电源元件

1、电压源
2、电流源

五、受控源

八、电压公式和分流公式

九、两类约束 KCL、KVL方程的独立性

十、支路分析

相关文章:

  • 2021-11-14
  • 2021-09-18
  • 2021-06-08
  • 2021-08-15
  • 2021-11-17
  • 2022-12-23
  • 2022-12-23
  • 2022-12-23
猜你喜欢
  • 2021-05-31
  • 2021-10-13
  • 2022-01-09
  • 2021-06-30
  • 2021-03-25
  • 2021-06-12
  • 2021-12-23
相关资源
相似解决方案