第一章电路分析基础讲解.ppt

? KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律; ? KVL是对回路电压加的线性约束，与回路各支路上接 的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关； ? KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方向无关。 （3）明确 例1-6 试求图1-26所示的两个电路中各元件的功率。 解：（1）图1-26（a）为并联 电路，并联的各元件电压相同 ，均为US = 10V 由欧姆定律 由KCL对结点a列 恒压源的功率 恒流源的功率 （吸收） （发出） （2）图1-26（b）为串联电路，串联的各元件电流相 同，均为IS = 5A 例1-6 试求图1-26所示的两个电路中各元件的功率。 （吸收） （发出） 由欧姆定律 由KVL对回路列 电阻的功率 （吸收） 恒压源的功率 （发出） 恒流源的功率 以上计算满足功率平衡式 例1-7 图示是一个分压电路，已知R1 = 3Ω，R2 = 7Ω， US = 20V，试求恒压源的电流I和电压U1、U2 。 解：根据欧姆定律得 U1 = I R1；U2 = I R2 根据KVL列写出回路电压方程 US = I R1 + I R2 所以电流 代入上式得出分压公式 把数值代入上式可得 I = 2A，U1 = 6V，U2 = 14V 本章小结 ?分析电路电路首先要做的事情，就是假定各支路电压和支路电流的参考方向，通常取关联参考方向。 ?实际电路元件是通过电路模型反映在电路中。 ?常用的无源元件为电阻、电容和电感，其元件伏安关系为 ?实际的电压源模型是理想电压源与电阻的串联组合；实际的电流源模型是理想电流源与电阻的并联组合。 ?受控源不能独立提供能量，它反映的是电路里某一部分的电流（或电压）受电路里另一部分电流（或电压）控制的物理现象。有四种类型，分别是：VCVS，VCCS，CCVS，CCCS。 ?基尔霍夫电流定律(KCL)表明，在任一时刻，电路里任一 个节点上电流的代数和恒等于零。即， 它是对支路电 流加的线性约束，与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关。 ?基尔霍夫电压定律(KVL)表明，在任一时刻，沿电路里任一闭合路径绕行，各支路电压的代数和等于零。即 是对回路电压加的线性约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关。 习题： 1-8、1-19、1-20、1-22、1-36 * * （3）电容元件的功率与储能 在关联参考方向下，电容元件的功率为： 电容元件瞬时功率有时为正值，有时为负值。电容元件吸 收的能量以电场能量的形式储存在元件的电场中。电容元 件储能的表达式为 ： 3、电感元件 电感元件是实际电感器的理想化模型，是磁链与电流相约束的元件，它能够存储磁场能量，是储能元件。 （1）线性电感元件的性质 线性电感元件是通过 平面坐标原点位于第Ⅰ-Ⅲ 象限的一条直线。直线的斜率 是一个正值常数，称为电感。 元件定义表达式为 （2）电感元件的伏安关系 在关联的参考方向下，电感元件伏安关系是： 上式表明电感电压与电感电流的变化率有关，故称电感元件为动态元件。若电感电流是直流，这时电感电流的变化率为零，则电感电压为零，电感相当与短路。 上式表明电感元件是记忆元件。 （3）电感元件的功率和储能 在关联参考方向下，电感元件的功率： 电感元件瞬时功率有时为正值，有时为负值。正值表示电感从电路中吸收能量，储存在磁场中；负值表示电感向电路释放能量，而本身不消耗功率。电感元件吸收的能量以磁场能量的形式储存在元件的磁场中。电感元件储能的表达式为： 4、电容元件与电感元件的比较 电容 C 电感 L 变量 电压 u 电荷 q 电流 i 磁链 ? 关系式 由上表，得到电容元件与电感元件的对应关系。 (1) 元件方程的形式是相似的； (2) 若把 互换,可由电容 元件的方程得到电感元件的方程； (3) C 和 L称为对偶元件, ? 、q等称为对偶元素。 显然，R、G也是一对对偶元素: U=RI ? I=GU 和 I=U/R ? U=I/G 5、实际元件的主要参数及电路模型 电阻的种类很多，如实芯电阻（RS）、绕线电阻（RX）、碳膜电阻（RT）、金属膜电阻（RJ）、氧化膜电阻（RY）等。电阻器的主要参数为标称阻值、允许偏差和额定功率。电容通常由绝缘介质隔离开的金属极板组成。其种类繁多，如纸介电容器（CZ或CJ）、云母电容器（CY）、瓷介电容器（CC或CT）、涤纶电容器（CL）、玻璃釉电容器（CI）、电解电容器（CD）等。电感通常是用导线绕制而成的线圈。有的电感线圈含有铁心，称为铁心线圈。实际的电阻器、电感器和电容器在多数情况下可以只考虑其主要物理性质，将它们近似地看成理想元