导图社区 电路模型和电路定律
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电路模型和电路定律
电路和电路模型
电路模型
实际电路
电路理论分析的对象是电路模型
集总假设中每一种电路元件表示一种基本电磁现象
电流和电压的参考方向
电流的参考方向
电流
带电粒子有规则的定向移动
规定正电荷的定向移动方向为电流的方向
单位
安培A
1KA=1000A,1A=1000mA
电流强度
单位时间内通过导体横截面积的电荷
参考方向
任意假定一个正电荷定向移动的方向为电流的参考方向
电压的参考方向
实际电压方向
电压降的方向
电压的参考方向有三种表达方式
电压的单位
伏特 V
关联参考方向
元件或支路的电流电压采用相同的参考方向
重点
分析电路前必须先选定电流电压的参考方向
参考方向一经选定，必须在图中标注大小，方向
未表示参考方向的情况下，电压和电流的正负毫无意义
电功率和能量
关联参考方向下，p=ui,表示吸收功率。p＞0，实际为吸收功率;p＜0，实际为发出功率
非关联参考方向下的情况与关联参考方向相反
对一个完整的电路，发出功率等于吸收功率
电路元件
五种基本的理想电路元件
有三个特征
①只有两个端子②可以用电压或电流的按数学形式描述③不能分解为其他元件
电阻元件
电感元件
电容元件
电压源和电流源
理想导线
理想开关，理想变压器等等
二端元件(单口元件)
四端元件(双口元件)
三端元件
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的电阻元件
满足欧姆定律
欧姆定律只适合于线性电阻
电阻上的电压与电流的参考方向是非关联的，公式应冠以负号
电阻元件在任何时刻总是吸收功率的
理想电压源
电源两端的电压由其本身决定，与外电路无关，与电流的大小方向无关
电压源不能短路
通过电压源的电流由电源及外电路共同决定
电压源的功率
关联参考方向下，p=ui,p＞0，为吸收功率;p＜0，为发出功率
非关联参考方向下,p=ui,p＞0,为发出功率，P＜0为吸收功率
理想电流源
电流源两端的电流由本身决定，与外电路无关，与电压的大小方向无关
电流源不能开路
电流源两端的电压由电源及外电路共同决定
电流源的功率
非关联参考方向下，p=ui,p＜0，为吸收功率;p＞0，为发出功率
受控电源
四端元件
受控电压源
电流控制电压源CCVS
电压控制电压源VCVS
受控电流源
电压控制电流源VCVS
电流控制电流源CCCS
基尔霍夫定律
集总电路的基本定律
电流定律
在集总电路中，任何时刻，对任意节点，所有流出节点的支路电流的代数和恒为零
KCL
任意节点
包含多个节点的任意闭合面
对于具有n个节点的电路，可列写的独立的KCL方程有n-1个
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
d＜＜λ
电路中的电压，电流之间具有两种约束
元件约束
由电路元件决定
VCR构成了变量的元件约束
几何约束又叫做拓扑约束
是由于元件的相互连接给支路电流之间或支路电压之间带来的约束关系
这类约束由基尔霍夫定律来体现
电压定律
在集总电路中，任何时刻 对任一回路，所有支路电压的代数和恒为零
KVL
任意回路
任意假想回路
对于具有n个节点b条支路的电路可列写的独立的KVL方程有b-n+1个
