文章目錄

• 第一章 電路模型和電路定律
• • 電路與電路模型
  • 電流與電壓的參考方向
  • 電功率與能量
  • 電路元件
  • 電阻元件
  • 電壓源與電流源
  • 受控電源
  • 基爾霍夫定律

第一章 電路模型和電路定律

電路與電路模型

實(shí)際電路的電路模型由理想的電路元件相互連接而成，理想元件是組成電路模型的最小單元，是具有某種確定電磁性質(zhì)并有精確數(shù)學(xué)定義的基本結(jié)構(gòu)。
用理想電路元件或他們的組合模擬實(shí)際器件就是建立其模型，簡(jiǎn)稱(chēng)建模。
理想元件：電阻，電容，電感，電流源，電壓源
同一個(gè)實(shí)際電路部件在不同的應(yīng)用條件之下，其電路模型可以有不同的形式。

電流與電壓的參考方向

表示方式：箭頭或下標(biāo)
如果指定留貨元件的電流的參考方向是從標(biāo)一電壓正極性的一端指向負(fù)極性的另一端，即兩者的參考方向一致，稱(chēng)為關(guān)聯(lián)參考方向，否則是非關(guān)聯(lián)參考方向
注意：
(1)分析電路前必須指定電壓與電流的參考方向
(2)參考方向一經(jīng)指定，必須在圖中標(biāo)注
(3)參考方向不同時(shí)，表達(dá)式差一個(gè)負(fù)號(hào)，但實(shí)際方向不變

電功率與能量

正電荷從+到-時(shí)，電場(chǎng)力做功，元件吸收能量，當(dāng)電壓與電流參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，p>0表示吸收功率，p<0表示發(fā)出功率
正電荷從-到+時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，元件放出能量， 當(dāng)電壓與電流參考方向?yàn)榉顷P(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，p>0表示發(fā)出功率，p<0表示吸收功率
$d_t$時(shí)間內(nèi)，有$d_q$電荷從元件上的電壓“+”極經(jīng)歷電壓$u$到達(dá)電壓的“-”極。根據(jù)電壓的定義（A,B兩點(diǎn)的電壓$u$等于電場(chǎng)力將單位正電荷自A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所作的功），電場(chǎng)力所作功，也即元件吸收的能量為
$$d_W=u{d}_q$$
假設(shè)$i$在元件上和$u$成關(guān)聯(lián)方向，由i的定義$i=\frac{d_q}{d_t}$,有$d_W=ui{d}_t$，功率是能量的導(dǎo)數(shù)，所以元件的吸收功率為$$p=\frac{dw}{dt}=ui$$
從$t_0$到$t_1$的時(shí)間內(nèi)，元件吸收的能量為$W(t)={\int }_{}\mathrm{d}W={\int }_{q(t_0)}^{q(t)}u\mathrm{d}q={\int }_{t_0}^{t}u(\xi )i(\xi )\mathrm{d}\xi$

電路元件

電路元件是電路中最基本的組成的單元。
由集總元件構(gòu)成的電路稱(chēng)為集總電路，或稱(chēng)為具有集總參數(shù)的電路。
如果表征元件特性的代數(shù)關(guān)系是一個(gè)線性關(guān)系，則該元件稱(chēng)為線性元件。如果表征元件特性的代數(shù)關(guān)系是一個(gè)非線性關(guān)系，則該元件稱(chēng)為非線性元件。
電路元件按外部連接的端子數(shù)分為二端，三端，四端元件。還分為線性元件和非線性元很賤，時(shí)不變和時(shí)變?cè)?#xff0c;無(wú)源元件和有源元件。

電阻元件

理想線性電阻元件：
在電壓和電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，在任意時(shí)刻其兩端的電壓和電流服從歐姆定律
$$u=Ri$$
R是電阻元件的參數(shù)，稱(chēng)為元件的電阻。R是一個(gè)正實(shí)常數(shù)，當(dāng)電壓?jiǎn)挝挥肰，電流單位用A時(shí)，電阻的單位是$\Omega$(歐姆，簡(jiǎn)稱(chēng)歐)
令$G=\frac{1}{R}$，則變?yōu)?br /> $$i=Gu$$
G為電阻元件的電導(dǎo)。電導(dǎo)單位是S(西門(mén)子，簡(jiǎn)稱(chēng)西)
如果電壓電流參考方向取非關(guān)聯(lián)參考方向，則$u=?Ri$或$i=?Gu$
電阻的功率
$$p=ui=R{i}^2=\frac{u^2}{R}=G{u}^2=\frac{i^2}{G}$$
$p$始終大于0，所以電阻元件是耗能元件
電阻元件從$t_0$到$t_1$的時(shí)間內(nèi)吸收的電能為
$$W={\int }_{t_0}^{t}R{i}^2(\xi )\mathrm{d}\xi$$

電壓源與電流源

電壓源電壓與通過(guò)元件的電流無(wú)關(guān)，電流的大小由外電路決定，不可短路，電阻為0
電流源的電流與元件的端電壓無(wú)關(guān)，電流源的端電壓由外電路決定，不可開(kāi)路，電阻為無(wú)窮大

受控電源

受控源分為電壓控制電壓源(VCVS)，電壓控制電流源(VCCS)，電流控制電壓源(CCVS)和電流控制電流源(CCCS)

基爾霍夫定律

基爾霍夫電流定律(KCL):在集總電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任一節(jié)點(diǎn)，所有流出結(jié)點(diǎn)的支路電流的代數(shù)和恒等于0
任意封閉曲線（曲面）都可以視為廣義結(jié)點(diǎn)
基爾霍夫電壓定律(KVL):在集總電路中，任何時(shí)刻，沿任一回路，所有支路電源的代數(shù)和恒等于0

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的电路(一)的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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