电路模型和电路定律

这是一篇关于电路模型和电路定律的思维导图，主要内容包括：1.8基尔霍夫定律，1.7受控电源（非独立源），1.6电压源和电流源，1.4电路元件，1.3电功率和能量，1.2电流和电压的参考方向，1.1电路和电路模型，1.5电阻元件。

电路模型和电路定律

• 1.5电阻元件
  • 线性电阻元件→电压和电流取关联参考方向时，在任何时刻其两端的电压和电流服从欧姆定律 u~i关系→满足欧姆定律 单位→R为电阻，G为电导
  • 电阻的开路与短路 ·开路：电流不为0电压为0→电阻无穷大电导为0 ·短路：电流为0电压不为0→电阻为0电导无穷大0
  • 功率和能量:p>0，电阻功率恒为非负数，电阻元件在任何时刻总是消耗功率的，是一种无源元件（从不向外电路提供能量的元件）
• 1.6电压源和电流源
  • 理想电压源的性质： a.端电压由电源本身决定，与外电路无关。 b.通过它的电流是任意的，由外电路决定。
  • 理想电流源性质： a.电流源的电源电流由电源本身决定，与外电路无关。 b.电流源两端电压是任意的，由外电路决定。
• 1.7受控电源（非独立源）
  • 定义→由电子元件抽象出来的模型，是双口元件。一端口为控制支路（开路或短路），另一端口为受控支路（具有电压源或电流源的性质），且其电压或电流受控制支路电压（或电流）控制。
  • 分类：根据控制量是电压或电流，受控源为4种 1.电流控制电流源(CCCS) 2.电流控制电压源（CCVS) 3.电压控制电压源（VCVS) 4.电压控制电流源（VCVS)
  • 受控源与独立源的比较: ●独立源电压（或电流）由电源本身决定，与电路中其他电压，电路无关，而受控源电压（或电流）由控制量决定。 ●独立源在电路中起”激励“作用，在电路中产生电压，电流，而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流的控制关系，在电路中不能作为”激励“。
• 1.8基尔霍夫定律
  • 包括基尔霍夫电流定律（KCL)和基尔霍夫电压定律（KVL)
  • 名词 1.支路→电路中通过同一电流的分支。 2.结点→三条以上支路的连接点称为结点。 3.路径→两结点间的一条通路，由支路构成。 4.回路→由支路组成的闭合路径。 5.网孔→对平面电路，其内部不含任何支路的回路称网孔。（网孔是回路但回路不一定是网孔）
  • 基尔霍夫电流定律（KCL) 在集总参数电路中的任意结点，在任意时刻，所有连接于该点的支路电流的代数和为0.(表明KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面)
    • 明确
      • KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映；
      • KCL是对结点处支路电流加的约束，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；
      • KCL方程是按电流参考方向列写的，与电流实际方向无关。
  • 基尔霍夫电压定律（KVL） 在集总参数电路中，任意时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。 a.标定各元件电压参考方向； b.选定回路绕行方向，顺时针或逆时针
• 1.1电路和电路模型
  • 实际电路→为完成某种预期目的而设计， 安装，运行，由电路部件和电路器件相互 连接而成的电流通路装置
    • 功能
      • a.能量的传输，分配与转换； 电网系统（电能的产生，输送和分配）
      • b.信息的传递，控制与处理
    • 组成
      • 电源：电能或电信号的发生器（激励或激励源）。
      • 中间环节
      • 负载：用电设备
  • 电路模型（电路）
    • 电路模型→由理想电路元件替代实际电路 部件和器件组成的电路。
    • 理想电路元件→具有某种确定的电磁性质并有精确 数学定义的基本机构，是一种数学模型
    • 建模→用理想电路元件或它们的组合模拟 实际器件建立起模型
• 1.2电流和电压的参考方向
  • 1.电流的参考方向
    • 电流→带电粒子有规则的定向运动
    • 电路中的主要物理量
      • 电压
      • 电压
      • 电荷
      • 磁通
    • 电流强度→单位时间内通过导体横截面的电荷量
    • 单位→A(安培），kA,mA,μA
    • 方向→元件（导线）中电流流动的实际方向只有两种可能
      • 从正极到负极
      • 从负极到正极
    • 参考方向→任意性
      • 参考方向与实际方向相同（i>0)
      • 参考方向与实际方向相反（i<0）
      • 两种表示方法
        • 用箭头表示
        • 用双下标表示
    • 电流（代数量）
      • 大小
      • 方向(正负）
  • 电压的参考方向
    • 电压U→在电场力的作用下单位正电荷 由a点转移到b点减少的电能为a.b点间的电压
    • 单位 V(伏）.kV,mV,μV
    • 电压（降）的参考方向→假设高电位指向低电位的方向
      • 参考方向与实际方向相同U>0
      • 参考方向与实际方向相反U<0
      • 三种表示方法
        • 用箭头表示
        • 用正负极表示
        • 用双下标表示
    • 电位
      • 参考点具有任意性
      • 在一个联通的系统中只能选择一个参考点
      • 参考点为的电位为0
    • 关联参考方向→电流参考方向与电压参考“+"到”-“极 的方向一致，即电流与电压降参考方向一致。 反之，称为非关联参考方向。
• 1.3电功率和能量
  • 电功率：单位时间内电场力所做的功(单位W）
    • 电路吸收或发出功率的判断
      • u,i取关联参考方向，则P=ui
      • u,i取非关联参考方向，则P=-ui
      • P>0吸收或消耗功率
      • P<0提供或发出功率
  • 能量（单位J)
• 1.4电路元件
  • 电路元件→电路中最基本的组成单元 元件特性：元件的两个端子的 电路物理量之间的代数函数关系。 注意：如果表征元件端子特性的数学关系式 是线性关系，该元件称为线性元件，否则称为 非线性元件。
  • 集总参数电路 集总条件→长度远大于电磁波长 集总元件→在任何时刻，流入二端元件的 一个端子的电流一定等于从另一个端子流 出的电流，且两个端子之间的电压为单值量。 集总参数电路→由集总元件构成的电路