电路分析——基础理论与实用技术(第二版)1576.pptxVIP

第1章电路的基本概念和基本定律1.1电路和电路模型1.2电路中的基本物理量1.3欧姆定律、电阻与电导1.4电气设备的额定值1.5基尔霍夫定律1.6电路的等效1.7电压源与电流源及其等效变换1.8受控源习题一

1.1电路和电路模型 1.1.1电路 先看一个例子：图1-1-1是一个大家都熟悉的手电筒的实际电路结构示意图，图中，电池是产生电能的元件(设备)，它将化学能转变成电能，称为电源(electricsource)；电珠是消耗电能的电路元件，它将电能转变成光能，称为负载(load)；开关是控制元件，控制电路的接通与断开；导线起传输电能的作用。

图1-1-1

这里给电路下一个定义:电路(electriccircuit)(又称网络)是各种电路元件和设备按一定方式连接起来为人们生产、生活完成某种功能的整体，或通俗地说，是提供电流流通路径的“路”。任何实际电路必须包含电源、负载和中间环节。 电路按其功能可分为两大类:第一类是能量的产生、传输、分配电路，其典型例子是电力系统的输电线路。在电力电路中，发电厂将各种不同形式的能量(热能或水的势能或原子能或光能等)转变成电能;负载将电能转变为机械能或光能或热能等;中间环节(如变压器、高低压输电线路)起控制、传输和分配电能以及保护电路中的电器设备的作用。

第二类是信息的传递与处理电路，在这一类电路中，起电源作用的常称信号源(signalsource)，又称激励(excitation);起负载作用的是各种终端设备(如计算机的打印机收音机的扬声器、电话系统的电话机等)，在这类电路中，传递的是各种信息，而不特别强调传输系统中的能量大小，信息的传递与处理电路的输出信号又称响应(response)，它的能量只要能够满足负载设备的正常工作即可，这一类电路的中间环节由电子设备组成，是相当复杂的，主要起信号的处理、放大、传输和控制等作用。

1.1.2电路模型 不同电路和电路元件的几何尺寸有大有小，各种电器设备的结构有繁有简。为了对复杂的实际问题进行研究，在理论分析中常常把工程实际中的各种设备和电路元件用有限的几个理想化的电路元件(circuitelement)来表示。例如，电阻只具有消耗电能的特性，我们便将具有这一特性的电灯、电炉等器件都用电阻来代替;这种替代会带来一定的误差，但在一定的条件下可以忽略这一微小的误差，待研究清楚基本规律后，在遇实际工程问题中需要更精密地做研究时，再考虑由于这种替代所带来的误差。 用理想电路元件构成的电路叫做电路模型(circuitmodel)，用特定的符号表示实际电路元件而连接成的图形叫做电路图(circuitdiagram)。

一般的理想元件具有两个端钮，称做二端电路元件(two-terminalcircuitelement)。没有说明具体性质的二端电路元件用方框符号表示，如图1-1-2(a)所示，它只表示抽象的一般二端电路元件，其具体性质可根据该元件上物理量的关系来确定。图1-1-2(b)所示符号表示电池，长线代表正极，短线代表负极(短线也可画粗些)。图1-1-2(c)为表示理想电压源的符号，其正、负极标在圆圈的外面。 图1-1-2(d)为表示理想电阻元件的一般符号，它在满足允许的工程误差的条件下可表示如白炽灯、电炉、电烙铁等有耗能的这类电路元件。

图1-1-2

图1-1-3是一个最简单的电路模型(也是图1-1-1的电路模型)。图中Us是一个理想电压源，给电路提供电能;R是理想电阻元件，只消耗电能;S是开关元件，控制电路的接通与断开;连接这三个元件的细实线是理想导线，起传输电能的作用。其它类型电路元件(如电容元件、电感元件、晶体管等)的电路模型符号将在相关章节和课程中介绍。 这里说明一点，我们用图1-1-3形式的电路模型来描述的电路称为集总参数电路(contrationparamtercircuit)。这种电路模型中的各元件被认为没有几何尺寸的大小，就像在运动学中研究物体运动时，在一定条件下将某物体看作质点一样。以后我们还要定义线性电路、非线性电路、时变电路、时不变电路等等。

图1-1-3

1.2电路中的基本物理量 在电路问题中，分析和研究的物理量很多，但主要的是电流、电压和电功率，其中电流、电压是电路中的基本物理量。 关于单位制，我国于1984年2月规定使用统一国际单位制(LeSystemeIntèrnationald′Unités，简称SI)。在国际单位制中，电磁学采用