1知识资料第一章第一节电路的基本概念和基本定律（一）

千里之行，始于足下朽木易折，金石可镂Word-可编辑第1章电路与电磁场大纲要求：（1）控制电阻、自立电压源、自立电流源、受控电压源、受控电流源、电容、电感、耦合电感、理想变压器等元件的定义及性质；（2）控制电流、电压参考方向的概念（3）熟练控制基尔霍夫定律1.1电路的基本概念和基本定律电路：电流的通路。负载:负载:取用电能的装置电源:提供电能的装置升压升压变压器降压变压器电灯电动机电炉…输电线发电机中间环节：中间环节：传递、分配和控制电能的作用图1电路构成模型电路=电源+中间环节+负载二、电路模型例如：一个白炽灯在有电流通过时，iiRRL消耗电能(电阻性)产生磁场储存磁场能量(电感性)忽略L图1电路元件等效模型电路：电流流通的通路叫电路。为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，把它看成理想电路元件。由理想的电路元件和某些电气设备按一定方式组合起来的理想化模型叫电路模型。电路实体电路实体电路模型SER–+R0图2电路实体及电路模型电路模型：用理想电路元件组成的电路。激励：电源或信号源的电压或电流。响应：鼓励在电路中各部分产生的电压或电流。电路分析：研究鼓励与响应的关系。1.1.1电路元件理想电路元件简称为电路元件。固然它们只能是实际电路器件的一种近似，但用它们及它们的组合可以相当确切地表征出实体电路器件的主要电磁特性。一、电阻元件电阻元件：是实际电阻器和消耗电能的电器元件的理想化模型，本书中是指线性电阻元件，即流过电阻的电流与电阻两端产生的压降成正比。图形符号和伏安特性如下图所示图4线性电阻元件及其伏安特性1.电压与电流的关系：（1）在图4（a）所示关联参考方向下欧姆定律:或即电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系。（2）在非关联参考方向下欧姆定律:或图5关联方向和非关联方向暗示图2．电阻元件的功率：G是电导，即电阻的倒数，即，单位是西门子（S），简称为西。电阻R、电导G是正数时，功率为正当，即，电阻吸收功率；电阻R、电导G是负数时，功率为负值，即，电阻释放功率；3．电阻的特例（1），相当于短路，用一根短路线替代。（2），相当于断路，即开路或断路。。二、自立电源自立电源是指其输出不受外界影响的电源。分为自立电压源和自立电流源两种。1．自立电压源：能向外部输出随时光按某种逻辑变化的电压。可分为标准电压源和理想电压源。（1）标准电压源：1）标准电压源的电路组成：（a）标准电压源组成(b)标准电压源外特性图(c)电压源外特性波形图图6标准电压源组成图、外特性及波形图2）标准电压源的外特性：3）标准电压源的内阻：（2）理想电压源：（恒压源）（a）理想电压源电路图(b)理想电压源外特性图(c)理想电压源外特性波形图图7理想电压源组成图、外特性及波形图1）理想电压源的特点：（a）输出电压不变，其值恒等于电动势，（b）电路中的I由外电路决定；结论：（1）由伏安特性可看出，理想电压源的端电压与流经它的电流方向、大小无关，即使流经它的电流为无穷大，其两端电压仍为电源电动势E。（2）电压源不接外电路时，电流I为零，即“电压源处于开路”。注重：电压源的电路符号中，必须给出其端电压的参考极性。电压源即可以向外输出功率，也可以吸收功率。即可以是电源也可以是负载。【例1】：理想电压源，外部电路接电阻时，分离求负载电压和外电路电流。解：①接：；；②再接：2．自立电流源：是有源元件，仍可分为标准电流源和理想电流源。（1）标准自立电流源组成：（a）标准电流源组成图(b)标准电流源外特性(c)标准电流源外特性波形图图8电流源组成图形、外特性及外特性波形图标准自立电流源外特性：(2)理想电流源：（恒流源）1）理想电流源特点:eq\o\ac(○,1)输出电流不变，其值恒等于电流源的电流IS；与其两端电压大小、方向无关，即使两端电压为无穷大也是如此。电流源两端短路时，其两端的端电压，而，电流源的电流即为短路电流。eq\o\ac(○,2)输出电压由外电路决定。2）（a）理想电流源电路图(b)理想电流源外特性图(c)理想电流源外特性波形图图9理想电流源组成图形、外特性及外特性波形图注重：电流源的电路符号中，必须给出其电流的参考极性。电流源即可