电路学课件：1-1 电路和电路模型

电路主讲人：任红卫电话论课程简况：“电路”课程是高等院校工科电气信息类各专业学生必修的第一门专业基础课，是后续专业基础课和专业课的基础,同时也是电类学生知识结构重要组成部分，在人才培养中起着十分重要的作用因而学好本课程对今后的学习与工作具有非常重要的意义。该课程以高等数学为工具在大学物理课电学知识的基础上，以直流、交流稳态及暂态电路为主要研究对象，通过对电路系统建立物理模型和列写数学方程式的方式进行电路的分析与计算。研究内容：电路理论的基本概念；基本定理；基本分析方法。课程特点:理论严谨、内容丰富、系统性强三多：内容多、概念多、习题多。教学要求:1、使学生掌握电路基本概念、基本定律和基本分析方法。

2、提高学生的实验技能，并初步掌握设计实验的方法。3、提高学生的逻辑推理能力、分析计算能力、实验研究能力、总结归纳能力及自学新知识的能力。4、了解了本学科领域目前的发展趋势。为学习后续课程及有关科学技术打下必要的基础。主要教材：

《电路》

邱关源高等教育出版社课程安排：计划学时：64学时总评成绩：考试成绩占80%，平时成绩占20%

1．《电路分析基础》（第三版）李瀚荪主编2．《电路原理》（上、下）周守昌主编3．《电路理论基础》（第二版）周长源主编天津大学出版社4．《电路理论基础》（修正版）杨山5．FundamentalsofElectricCircuits(SecondEdition)CharlesK.AlexanderMatthewN.O.Sadiku,2002其他参考书:

如何学好本课程？

抓住三个主要环节

处理好四个基本关系

课堂听课课后复习实践操作听课与笔记作业与复习自学与互学理论与实践课程学习几点要求

保持良好的课堂秩序严格遵守上课纪律

（随机抽查，若旷课或迟到、早退扣平时成绩）

认真完成作业（作业完成情况记入平时成绩）积极完成实验教学内容1、参考方向2、电路元件特性3、基尔霍夫定律1、参考方向2、电流源、电压源、受控源的特性重点难点第一章电路模型和电路定律1.1电路和电路模型一、电路

电路是电流的通路。电路是由电源，负载和中间环节组成的。例如：手电筒就是最简单的电路.二、电路的作用

1、电能的传输和转换降压变压器发电机升压变压器电灯电动机电炉...输电线三、电路分析1、激励：

电源或信号源的电压或电流。2、响应： 由于激励在电路各部分产生的电压和电流。3、电路分析： 在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。放大器扬声器话筒2、传递和处理信号激励信号（输入信号）电路（网络）响应信号（输出信号）1、实际元件：

组成实际电路的元件。2、理想元件：

将实际元件理想化，即在一定条件下突出其主要的电磁性质，忽略其次要因素。理想元件电阻R电感L电容C电压源电流源四、电路模型3.

电路模型：由理想元件及其组合代表实际电路元件，与实际电路具有基本相同的电磁性质，称其为电路模型。*电路模型是由理想电路元件构成的。导线电池开关灯泡例.(a)实际电路(b)电路模型（电路图）线圈的几种电路模型

(a)线圈的图形符号(b)线圈通过低频交流的模型

(c)线圈通过高频交流的模型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模型表示；同一实际电路部件在不同的应用条件下，其模型可以有不同的形式1.2电流和电压的参考方向

一、问题的引入

考虑电路中每个电阻的电流方向5Ω3Ω10V9V6Ω不正确+10V10k电流为1mA1、实际方向： 正电荷运动的方向。单位时间内通过导体横截面的电荷定义为电流，用符号i

或I表示，其数学表达式为二、电流电流的SI单位是安[培](A)。直流(dc或DC)交流(ac或AC)2、参考方向i

参考方向大小方向电流(代数量)任意假定一个方向即为电流的参考方向ABi

参考方向i

参考方向i>0i<0实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系：AABB3、电流参考方向的表示方法ABi用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。用双下标表示：如

iAB

,电流的参考方向由A指向B。三、电压1、实际方向： 高电位指向低电位的方向。

单位正电荷由电路中a点移动到b点所获得或失去的能量，称为ab两点的电压，即电压的单位为伏[特]（V）U

<0>0参考方向U+–+实际方向+实际方向参考方向U+–U2、参考方向：任意选定一个方向作为电压的方向。当电压的参考方向和它的实际方向一致时，电压为正值；反之，当电压的参考方向和它的实际方向相反时，电压为负值。正负号u_+ABUAB（高电位在前，低电位在后）

双下标箭头uAB3、电压参考方向的表示方法：UAB=UA-UB

电流的参考方向与电压的参考方向一致，则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向;

否则为非关联参考方向。元件i+_u四、关联参考方向电流参考方向是从电压参考正极流入，负极流出。对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方向的选择有四种可能的方式，如图1－6所示。为了电路分析和计算的方便，常采用电压电流的关联参考方向，也就是说，当电压的参考极性已经规定时，电流参考方向从“+”指向“-”，当电流参考方向已经规定时，电压参考极性的“+”号标在电流参考方向的进入端，“-”号标在电流参考方向的流出端。例ABABi＋－U电压电流参考方向如图中所标，问：对A、B两部分电路电压电流参考方向关联否？答：A电压、电流参考方向非关联；

B电压、电流参考方向关联。注意(1)分析电路前应选定电压电流的参考方向，并标在图中；(2)参考方向一经选定，在计算过程中不得任意改变。参考方向是列写方程式的需要，是待求值的假定方向而不是真实方向，因此不必追求它们的物理实质是否合理。(4)参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，实际方向由计算结果确定。参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向不变(3)电阻（或阻抗）一般选取关联参考方向，独立源上一般选取非关联参考方向。(5)在分析、计算电路的过程中，出现“正、负”、“加、减”及“相同、相反”这几个名词概念时，切不可把它们混为一谈。五、电位在电路中任选一点，设其电位为零（用接地符号“┻”标记），此点称为参考点。其它各点对参考点的电压，便是该点的电位。记为：“VX”

注意：电位为单下标比参考点电位高为正，否则为负。a为参考点：Va=0Vb=10VUbc=Vb-Vc+3V-Vc=Vb-Ubc=10-3=7VVd=3Vb为参考点：