电路模型和电路定理

这是一个关于电路模型和电路定理的思维导图，包含电压源和电流源、受控电源、基尔霍夫定律、电路和电压的参考方问、电功率和能量等多个方面。

电路模型和电路定理

• 电路和电路模型
  • 实际电路
    • 由电工设备和电气器件按预期 目的连接构成的电流的通路
    • 功能:能量的传输、分配与转换； 信息的传递、控制与处理。
  • 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
      • 电阻元件:表示消耗电能的元件
      • 电容元件:表示产生电场，储存电场能量的元件
      • 电感元件:表示产生磁场，储存磁场能量的元件
      • 电压源和电流源:表示将其它形式的能量转变成 电能的元件。
• 电路和电压的参考方向
  • 电流的参考方向
    • 电流:带电粒子有规则的定向运动
    • 电流强度:单位时间内通过导体横截面的电荷量
  • 电压的参考方向
    • 电位φ:单位正电荷q从电路中一点移至参考点（φ=0）时电场力做功的大小
    • 电压u:单位正电荷q从电路中一点移至 另一点时电场力做功（W）的大小
  • 关联参考方向: 元件或支路的u，i采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向
• 电功率和能量
  • 电功率: 单位时间内电场力所做的功。p=dw/dt=ui
  • 电路吸收或发出功率判断: u,i取关联参考方向 p=ui表示元件吸收功率 p＞0吸收正功率（实际吸收）p＜0吸收负功率（实际发出） u,i取非关联参考方向 p=ui表示元件吸收功率 p＞0吸收正功率（实际发出）p＜0吸收负功率（实际吸收）
• 基尔霍夫定律
  • 基尔霍夫电流定律（KCL)
    • 在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点 流出（或流入）该结点电流的代数和等于零。 Σi(t)=0或者流进的电流等于流出的电流。
    • 明确: ①KCL 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; ②KCL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; ③KCL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，任一时刻，沿任一回路， 所有支路电压的代数和恒等于零。Σu(t)=0
    • 方法: ①标定各元件电压参考方向 ②选定回路绕行方向，顺时针或逆时针.
    • 明确: ①KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律； ②KVL是对回路中的支路电压加的约束，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; ③KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实 际方向无关。
• 受控电源
  • 定义:电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是受电路中某个地方的电压 （或电流）控制的电源，称受控源。
  • 分类: 1.电流控制的电流源（CCCS）β:电流放大倍数 2.电压控制的电流源(VCCS）g：转移电导 3.电压控制的电压源（CCVS）μ:电压放大倍数 4. 电流控制的电压源（CCVS）r:转移电阻
  • 受控源与独立源的比较: ① 独立源电压（或电流）由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，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”
• 电压源和电流源
  • 理想电压源
    • 定义: 其两端电压总能保持定值或一定的时间函数， 其值与流过它的电流i无关的元件叫理想电压源
    • 电压电流关系: ①电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关; 与流经它的电流方向、大小无关。②通过电压源的电流由电源及 外电路共同决定。
  • 理想电流源
    • 定义: 其输出电流总能保持定值或一定的时间函数， 其值与它的两端电压u无关的元件叫理想电流源。
    • 电压电流关系: ①电流源的输出电流由电源本身决定与外电路无关与它两端电压方向、大小无关。 ②电流源两端的电压由电源及外电路共同决定