电路

电路第一章思维导图，内容涵盖电路和电路模型、电流和电压的参考方向、电功率和能量、电路元件、电阻元件、电压源和电流源、受控电源、基尔霍夫定律。

电路模型和电路定律

• 1-1 电路和电路模型
  • 实际电路
    • 定义：由电路零件，器件经导线连接而成的电通路装置
    • 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 反映实际电路的主要电磁性质
• 1-2 电流和电压的参考方向
  • 电压和电流的参考方向：任意假定
  • 非关联参考方向：电路或支路上电流与电压选取的参考方向不一致
  • 关联参考方向：电路或支路上电流与电压选取的参考方向一致
• 1-3 电功率和能量
  • 非关联参考方向
    • p=ui>0,实际放出功率
    • p=ui<0,实际吸收功率
  • 关联参考方向
    • p=ui>0,实际吸收功率
    • p=ui<0,实际放出功率
• 1-4 电路元件
  • 五种基本的理想电路元件
    • 电阻元件：表示消耗电能的元件
    • 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件
    • 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件
    • 电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变为电能的元件
  • 集总电路：由集总电路构成的元件
• 1-5 电阻元件
  • 线性电阻元件
    • 在电压和电流取关联参考方向时，在任何时刻它两端的电压和电流服从欧姆定律：u=Ri，令G=1/R，可得i=Gu，如果电压，电流参考方向取非关联参考方向，则 u=-Ri或i=-Gu
    • 式中的G称为电阻元件的电导，电导的单位是S（西门子，简称西）
  • 开路：当一个电阻元件的端电压不论为何值时，流过它的电流恒为零值
  • 短路：当流过一个线性电阻元件的电流不论为何值时，它的端电压恒为零值
• 1-6 电压源和电流源
  • 理想电压源（不能短路）
  • 理想电流源（不能开路）
• 1-7 受控电源
  • 分类
    • 电流控制的电流源（cccs）
    • 电压控制的电压源（vccs）
    • 电压控制的电压源（vcvs）
    • 电流控制的电压源（ccvs）
  • 受控源和独立源的比较:
    • 相同点:受控源与独立源都分为电压源与电流源。受控电压源具有电压源的特性,受控电流源具有电流源的特性,受控源的电路符号及特性与独立源有相似之处,它们都能提供电流或电压
    • 不同点:受控源又称“非独立”电源; 独立电压源的电压或独立电流源的电流是独立量,而受控源的的电压或受控源的电流受电路中某部分电压或电流控制;
• 1-8 基尔霍夫定律
  • 几个名词
    • 支路：电路中通过同一电流的分支
    • 节点：三条以上支路的连接点
    • 回路：支路组成的闭合路径
    • 网孔：内部不含其它支路的回路
  • 基尔霍夫电流定律（KCL）：在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有流出节点的支路电流的代数和恒等于零
  • 基尔霍夫电压定律（KVL）：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零