大学电路第一章思维导图

受控制电源又称非独立源，即电压或电流的大小及方向受电阻中其他支路的电压或电流控制的电源；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”。

第一章 电路模型和电路定律

• 1.1电路和电路模型
  • 电路组成
    • 电源
    • 负载
    • 传输环节
  • 电路模型
    • 定义
      • 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
      • 定义
        • 有某种确定的电磁性能的理想元件
      • 基本的理想电路元件
        • 电源：表示提供电能的元件
        • 电阻元件：表示消耗电能的元件
        • 电感元件：表示储存磁场能量的元件
        • 电容元件：表示储存电场能量的元件
• 1.2电路变化
  • 电流
    • 电流：带电粒子有规律的定向运动
    • 方向：正电荷的运动方向
    • 单位：安培（A）
  • 电压
    • 电压：单位正电荷q从电路一点移至另一点时电场力做功W的大小
    • 方向：电位正在降低的方向
    • 单位：伏（V）
  • 电位
    • 电位：电路中选一个点为参考点，任意一点到参考点的电压（降）称为该点的电位
    • 电压和电位的关系：任意两点的电压等于两点间的电位差
    • 单位：伏（V）
• 1.3参考方向
  • 关联参考方向
    • 电流的参考方向与电压的参考方向一致
  • 非关联参考方向
    • 电流的参考方向与电压的参考方向相反
• 1.4电功率
  • 定义
    • 单位时间内电场力所做的功，表示能量消耗快慢的物理量
  • 计算公式
    • P=ui
  • 电功率的单位
    • 瓦（W）
  • 电功率的计算
    • 遵循能量守恒
    • ui取关联参考方向，P吸收=ui
      • P>0，实际吸收
      • P<0，实际发出
    • ui取非关联参考方向，P发出=
      • P>0,实际发出
      • P<0,实际吸收
• 1.7基尔霍夫定律
  • 相关名词
    • 支路
      • 电路中流过同一电流的分支
    • 结点
      • 两条或两条以上支路的连接点
    • 回路
      • 由支路组成的闭合路径
    • 网孔
      • 内部不含其他支路的回路
  • 基尔霍夫电流定律（KCL）
    • 定律
      • 在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点流入（出）该结点各支路的电流的代数和等于0
      • 一般假设流出为“+”
    • 实质
      • 电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点的反应
  • 基尔霍夫电压定律（KVL）
    • 定律
      • 在集总参数电路中，任意时刻，沿任意回路，所有支路电压降（升）的代数和等于0
    • 物理意义
      • 电压升：其他形式的能量→电能
      • 电压降：电能→其他形式的能量
    • 实质
      • 能量守恒
• 1.6受控电源
  • 定义
    • 受控制电源又称非独立源，即电压或电流的大小及方向受电阻中其他支路的电压或电流控制的电源
  • 电路符号
  • 分类
    • 电流控制的电流源（CCCS）
      • i2=βi1，β：电流放大倍数
    • 电压控制的电流源（VCCS）
      • i2=gu1，g：转移电导
    • 电压控制的电压源（VCVS）
      • u2=μu1，μ：电压放大倍数
    • 电流控制的电压源（CCVS）
      • u2=ru1，r:转移电阻
  • 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”
• 1.5电路元件
  • 电阻元件
    • 定义
      • 伏安关系可用u-i平面过坐标原点曲线来描述的二端元件
    • 线性电阻元件
      • 特点：任何时刻电压和电流i成正比
    • 单位
      • 欧姆（Ω）
    • 电导
      • G=1/R
        • 单位：西（S）
    • 伏安关系
      • 关联参考方向时
        • 欧姆定律：u=Ri或i=Gu
      • 非关联参考方向时
        • 欧姆定律：u=-iR或i=-Gu
    • 线性电阻的开路和短路
      • 开路（断开）
        • R=∞或G=0
      • 短路（用一根导线将元件两端短接）
        • R=0或G=∞
    • 电阻功率
      • 关联参考方向时
        • P吸收=ui=i²R=u²/R
      • 非关联参考方向时
        • P发出=ui=-i²R=-u²/R
      • 电阻总是消耗功率
  • 理想电压源
    • 定义
      • 能独立向外电路提供恒定电压的二端元件
    • 电路符号
    • 特点
      • 电压源两端的电压由电压源本身决定，与外电路无关
      • 通过电压源的电流由外电路决定
      • 电压源不能短路
    • 功率
      • 关联参考方向时
        • P发出=ui
      • 非关联参考方向时
        • P吸收=ui
  • 理想电流源
    • 定义
      • 能独立向外电路提供恒定电流的二端元件
    • 电路符号
    • 特点
      • 电流源电流由电流源本身决定，与外电路无关
      • 电流源两端的电压由外电路决定
      • 电流源不能开路
    • 功率
      • 关联参考方向时
        • P吸收=ui
      • 非关联参考方向时
        • P发出=ui