电路基础与分析方法.pptx

第1章 电路基础与分析方法1.1 电路基础知识1.2 电路的基本元件1.3 电路的基本定律1.4 电气设备的额定值和电路的工作状态1.5 电阻的连接及其等效变换1.6 电压源与电流源的等效变换1.7 支路电流法1.8 节点电压法法1.9 叠加原理1.10 戴维南定律和诺顿定律1.11 受控源的电路分析第一页，共一百五十二页。 第1章 电路基础与分析方法本章要求:1. 理解电压与电流参考方向的意义；2. 理解电路的基本定律并能正确应用；3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态， 理解电功率和额定值的意义；4. 会计算电路中各点的电位；5. 理解实际电源的两种模型及其等效变换；6. 掌握支路电流法、节点电压法、叠加原理和戴 维宁定理等电路的基本分析方法。第二页，共一百五十二页。电灯电动机电炉...升压变压器输电线降压变压器发电机话筒扬声器放大器1.1 电路基础知识 电路Circuit是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。 1.1.1 电路和电路模型1. 电路的功能 (1) 实现电能的传输、分配与转换(2) 实现信号的传递与处理第三页，共一百五十二页。电灯电动机电炉...升压变压器输电线降压变压器发电机2. 电路的组成部分负载: 取用电能的装置电源: 提供电能的装置sourcelode中间环节：传递、分配和控制电能的作用第四页，共一百五十二页。话筒扬声器放大器直流电源2. 电路的组成部分信号处理：放大、调谐、检波等信号源: 提供信息Signle source直流电源: 提供能源负载 电源或信号源的电压或电流称为激励(excitation)，它推动电路工作；由激励在电路各部分所产生的电压和电流称为响应(response)。第五页，共一百五十二页。3. 电路模型 实际电路都是由一些按需要起不同作用的实际电路元件或器件所组成，如发电机、变压器、电池、电动机以及各种电阻器和电容器等，电磁性质较为复杂。例：第六页，共一百五十二页。3. 电路模型 为了便于用数学方法分析电路，一般要将实际电路模型化，即在一定的条件下突出其主要的电磁性质，近似看成理想电路元件。由一些理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型，同时这样做也使得设计的电路具有通用性。电路模型：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。理想电路元件：有某种确定的电磁性能的理想元件。 理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。第七页，共一百五十二页。IS++E–URRo–电动车电池对灯泡供 电的电路模型 电池是电源元件，其参数为电动势 E 和内阻Ro；开关 灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；中间环节 导线其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。电源负载 今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。 开关用来控制电路的通断。第八页，共一百五十二页。I2I5I1I4I32311.1.2 电路结构的基本元素bcadR2R5+R1+E2E1R3R4 --e节点(node) ：三条或三条以上支路的联接点。支路(branch)：电路中的每一个分支，连接两个节点 的通路。一条支路流过一个电流， 称为支路电流。回路(loop ) ：由支路组成的闭合路径。网孔(mesh) ：内部不含支路的回路。第九页，共一百五十二页。aI1I2R1R2IGGcdR4R3I3I4bI–+E例：支路：ab、bc、ca、… （共6条）结点：a、 b、c、d (共4个）回路：abda、abca、 adbca … （共7 个）网孔：abd、 abc、bcd （共3 个）第十页，共一百五十二页。物理量单 位实 际 方 向kA 、A、mA、μA电流 I正电荷运动的方向 高电位 ? 低电位kV 、V、mV、μV电压 U (电位降低的方向)低电位 ? 高电位kV 、V、mV、μV电动势E (电位升高的方向)1.1.3 电路基本物理量 物理中对基本物理量规定的方向第十一页，共一百五十二页。1. 电流及其参考方向1) 电流:带电粒子有规则的定向运动。单位时间内通过导体横截面的电荷量电流强度:直流电流(DC)交流电流(AC)元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能: +实际方向AB+实际方向BA第十二页，共一百五十二页。问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向，电路如何求解？电流方向B?A？电流方向A?B？IRABRU2U1第十三页，共一百五十二页。II元件ab元件ab元件abIab 双下标 2) 电流的参考方向(reference direction) 任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。参考方向的表示方法参考方向与实际