导图社区 电路第一章
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第一章 电路模型和电路定律
1 电路和电路模型
实际电路
概念
由电工设备和电气器按预期目的连接构成的电流通路
功能
能量/信息的传递
电路模型
理想电路原件
2 电压和电流的参考方向
电流的参考方向
电流，电流强度，单位，方向
参考方向
与实际方向一致 i>0，反之i<0
表示（箭头、双下标）
电压的参考方向
电位（移至参考点做功大小），电压 （参考点可以任意选择，只影响某点的电位 值，并不影响两点之间的电压值）
实际电压方向：电位真正降低的方向 表示（箭头、正负极、双下标）
电压、电流参考方向关联性
关联：方向一致
非关联：方向相反
3 电功率和能量
电功率P：单位时间内电场力所做的功
电路吸收或发出功率的判断
u,i取关联参考方向（表示元件吸收功率）
P>0 吸收正功率，表吸收
P<0吸收负功率， 表发出
非关联（表示元件发出的功率）
P>0发正，表发出
P<0发负，表吸收
4 电路元件
电路元件
电阻元件（消耗电能），电感（产生磁场，储存磁场能量），电容（电场），电压源和电流源（表示其他形式的能量转变成电能的元件）
线性元件，非线性元件
集总参数电路：由集总元件构成的电路
集总元件
假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行
集总条件
元件尺寸（两线传输长度）远远小于电磁波波长
5 电阻元件
定义
对电流呈现阻力的元件
线性时不变电阻元件
任何时刻端电压与电流成正比
u,i关系 满足欧姆定律
伏安特性曲线为一条过原点的直线
注意：R为常数，参考方向关联性，线性电阻是无记忆双向性的元件
功率和能量
功率
关联
P=ui
非关联
能量
子主题
W=Pt(对时间积分）
开路与短路
开路
i=0,u为常数
短路
u=0,i为常数
6 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，与流过它的电流无关（电压源不能短路）
电路符号
理想电压源的电压、电流关系
其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。
通过电压源的电流由电源及外电路共同决定
电压源功率P=Us*i
电压、电流参考方向非关联
物理意义：电流（正电荷）由低电位向高电位移动，外力克服电场力做功，电源发出功率。起电压作用
参考方向关联
物理意义：电场力做功，电源吸收功率，充当负载
注意：P（吸收）=P(发出）
理想电流源
定义：其输出总能保持定值，与两端的电压无关（电流源不能开路）
理想电流源的电压、电流关系
电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与他两端电压方向、大小无关。
电流源两端的电压由电源及外电路共同决定
电流源功率P=U*is
吸收功率，充当负载
参考方向非关联
发出功率，起电源作用
实际电源
化学电源(干电池、纽扣电池、燃料电池、蓄电池）光能电源（太阳能电池）
7 受控电源
电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而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（4种）受控电源（即电流或电压控制）
VCVS电压控制电压源
VCCS电压控制电流源
受控源与独立源比较
独立源电压（或电流）由其本身决定，而受控源由控制量决定
独立源起“激励”作用，受控源不是。
注意
如果一个受控源可求得其两端的电压与受控源的电流成正比，该受控源就可看为一个电阻，其阻值为受控源上电压与关联方向电流的比值。
8 基尔霍夫定律
该定律与元件特性（即VCR电压电流关系）构成电路分析基础；该规律反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律
名词须知
支路：电路中每一个两端元件就称为一条支路；电路中通过同意电流的分支
结点：元件的连接点；或三条以上支路的连接点称为结点
路径：两结点间的一条通路。由支路构成
回路：由支路组成的闭合路径（每结点经过一次）
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，回路不一定是网孔）
KCL基尔霍夫电流定律
在集总电路中，任意时刻，任意结点，该结点流出或流入的代数和为零。（即流入的电流等于流出的电流）
KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任意平面
明确
该规律是电荷守恒和电流连续性在任意结点处的反应
实际上是对结点处支路电流加的约束，与支路上所接元件，该电路是否线性无关
按参考方向列写与实际方向无关
KVL基尔霍夫电压定律
在集总电路中，任意时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒为0
KVL适用于任一假想回路
反映了电路遵从能量守恒定律
对回路的支路电压加以约束，与元件和电路线性与否无关
按照参考方向列写
