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1、教材:金波编著电路分析高等教育出版社,1,第1章 电路模型与电路定律,说明电路分析的涵义 建立电路模型的概念 叙述电路变量、参考方向、功率和能量 应用基尔霍夫定律和欧姆定律计算简单电路 说明几种常用电路元件的特性,2,2,电路分析的涵义,电路的种类,电路,集总参数电路,分布参数电路,线性电路,非线性电路,时变,非时变,集总参数电路：电路的几何尺寸远小于(10%)其最高工作频率对应的波长。,如：市电网的频率为50z，则,3,电路模型,实际电路与电路模型,3,实际电路,功能,(a) 能量的传输、分配与转换； (b) 信息的传递、控制与处理。,建立在同一电路理论基础上。,由电工设备和电气器件按预期目
2、的连接构成的电流的通路。,共性,4,电路模型,4,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。,电路图,理想电路元件,有某种确定的电磁性能的理想元件。,电路模型,5,电 路 模 型,电路元件模型：实际元件理想化 在一定条件下得出； 表征了实际元件的主要特性和物理现象 是一种近似关系。 电路模型：理想化的电路元件所构成 电路理论：以电路模型为基础（、等） 经典力学：以力学模型为基础（质点、刚体）,5,电路分析：建立在电路模型的基础之上,6,注意,具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用同一电路模型表示。 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式,6
3、,例,电感线圈的电路模型,7,1.2 电路变量,电流及其参考方向 方向：正电荷流向。 为什么要用参考方向？ 在复杂电路中，特别是交流电路，电流的方向是随时变化的，电流的真实方向事先是很难确定的。需要假定一个参考方向，作为计算的标准。 解决的方法：电流只有两个方向，可用正负号解决。 i 电流方向与参考方向一致； i 电流方向与参考方向相反。 注意：分析计算电路必须先设参考方向，参考方向一经设定就不可随意改动。在未标出参考方向的情况下，电流的正负是毫无意义的。,7,8,电压及其参考方向,8,如：,9,注意,分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 (包括方
4、向和符号)，在计算中不得任意改变。 参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压、电流的实际方向不变。 在未标出参考方向的情况下，电流的正负是毫无意义的。,9,10,关联参考方向,10,11,功 率,在关联参考方向下： 消耗功率 发出功率 对整个网络而言，功率总是平衡的，即 消耗功率发出功率 在非关联参考方向下： 判断某元件是消耗功率还是发出功率，方法同上。,11,12,12,图示各元件功率均为10W(吸收), 则U=_V，I=_A。,举 例 （自测题1-2）,-5,-5,13,1.3 基尔霍夫定律,几个电路名词： 1.支路;2.节点;3.回路;4.网孔,13,KCL：,对节点 对节点,14,注
5、 意：,KCL 是支路电流的线性约束； KCL 只适用于集总参数电路，而不管电路元件是线性与非线性、时变与非时变等。即与元件性质无关。 KCL 是“电荷守恒原理”的反映，在任一节点上，电荷不会产生或消灭，也不会积累。 推广到“广义节点”的KCL：,14,广义节点,15,例 1-2,15,16,KVL :,注意：先设回路方向，沿回路 方向电压降为正，电压 升为负,16,基尔霍夫电压定律,回路：,回路：,17,注 意：,KVL 是支路电压的线性约束； KVL 只适用于集总参数电路，而不管电路元件是线性与非线性、时变与非时变等。即与元件性质无关。 推广到“假想回路”的KVL：,17,例1-3：如图所
6、示电路中， 求A、B间的电压？,18,18,图示电路中I1 = -0.1mA， 则 I2 为_ mA， I0 为 _mA, 电压U为_mV。,举 例 （自测题1-3）,0.9,8.1,41.5,I1 =10I1 + I2, I2 =-9 I1=0.9mA,I0 + I2 =10I2, I0 =9 I2 =8.1mA,U=5I0 - 10I1 =40.5+1 =41.5mV,19,19,在图示电路中， U1 =_V；U2 =_V；U3 =_V；,举 例（自测题1-4）,-5,-4,0,20,1.4 电路元件,伏安关系： 关联参考方向下： 非关联参考方向下： 分类：,20,u,电阻元件,线性电阻,
7、非线性电阻,负电阻,时变电阻,i,21,实际电阻元件,21,22,实际非线性电阻,二极管的伏安特性 正向电阻小 反向电阻大 具有单向导电性 加正向电压，二极管导通，其导通电压为0.7V(硅管)。 加反向电压时，二极管截止，反向电流几乎为零。,22,23,实际非线性电阻,二极管的电路模型,23,(a) 理想二极管模型,(b) 实际二极管模型,反向偏置,(c)二极管完整模型,反向偏置,正向偏置,反向偏置,正向偏置,正向偏置,24,电阻的开路与短路,开路,24,i,O,O,短路,25,课堂小结,重点与难点 实际电路与电路模型 电路变量: 电流、电压、功率 参考方向和关联参考方向 基尔霍夫定律 电阻元件与欧姆定律 基本要求 建立电路模型、参考方向的概念 掌握基尔霍夫定律的应用 掌握欧姆定律的应用及功率计算,25,26,课堂练习,自测题1-5 自测题1-6,26,下一节,作业: 1-1, 1-3, 1-4,选做: 1-16,