1、Electric circuitXi an Jiao tong university电路引言z课程的意义电路磁路集中参数电路分布参数电路分析综合工程意义；理论电工路场z课程的性质和地位电类专业的技术基础课z学习内容z学习方法z参考书理论意义下页1. 电压、电流的参考方向3. 基尔霍夫定律z 重点：z 重点 ：第1章 电路元件和电路定律(circuit elements) (circuit laws)2. 电路元件特性下页上页1.1 电路和电路模型（model )1.实际电路1.实际电路功能a 能量的传输、分配与转换；b 信息的传递与处理。共性建立在同一电路理论基础上。由电工设备和电气器件按预期
2、目的连接构成的电流的通路。下页上页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。2. 电路模型 ( circuit model)sRLRsU10BASE-Twall plate导线电池开关灯泡电路图z理想电路元件 有某种确定的电磁性能的理想元件。z电路模型下页上页返回几种基本的电路元件：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源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件。具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定条件下可用同一模型表示；同一实际电路部件在不同的应用条件下，其模型可以有不同的形式下页上页返回
3、注意例3.集总参数电路3.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 0i 0参考方向U+实际方向+实际方向参考方向U+0 吸收正功率 (实际吸收)P0 发出正功率 (实际发出)P0 发出负功率 (实际吸收)z u, i 取非关联参考方向+-iu+-iu下页上页例求图示电路中各方框所代表的元件消耗或产生的功率。已知：U1=1V, U2= -3V,U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3VI1=2A, I2=1A, I3= -1A 解（发出）WIUP 221111=（发出）WIUP 62)3(122=（消耗）WIUP 1628133
4、=（消耗）WIUP 3)1()3(366=（发出）WIUP 7)1(7355=（发出）WIUP 41)4(244=注对一完整的电路，发出的功率消耗的功率下页上页564123I2 I3I1+U6U5U4U3U2U11.4 电阻元件 (resistor)2. 线性定常电阻元件z 电路符号R电阻元件对电流呈现阻力的元件。其伏安关系用 ui平面的一条曲线来描述：0=),( iufiu任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件。1. 定义伏安特性下页上页z u i 关系R 称为电阻，单位： (欧 ) (Ohm，欧姆 )满足欧姆定律 (Ohms Law)GuRui =iuR =uiz 单位G 称为电导，单位：
5、 S(西门子 ) (Siemens，西门子 ) u、 i 取关联参考方向Rui+伏安特性为一条过原点的直线Riu =下页上页返回(2) 如电阻上的电压与电流参考方向非关联公式中应冠以负号注(3) 说明线性电阻是无记忆、双向性的元件欧姆定律(1) 只适用于线性电阻， ( R 为常数）则欧姆定律写为u = R i i = G u公式和参考方向必须配套使用！Rui+-下页上页返回3. 功率和能量上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。p= u i= (R i) i= i2R = u(u/ R) = u2/ Rp = u i= i2R =u2/ R功率：Rui+-Rui+-下页上页返回可用功表示
6、。从 t 到 t0电阻消耗的能量：=ttttRuipW00dd Riu+4. 电阻的开路与短路能量：z短路00 = ui = G or R 0z开路00 = ui 0= G or Rui下页上页返回1.6 电容元件 (capacitor)电容器_q+q在外电源作用下，两极板上分别带上等量异号电荷，撤去电源，板上电荷仍可长久地聚集下去，是一种储存电能的部件。1. 定义电容元件储存电能的元件。能使其聚集的电荷 q 与其两端的电压 u 相约束。0=),( qufqu库伏特性下页上页返回任何时刻，电容元件极板上的电荷 q与电压 u 成正比。 qu 特性是过原点的直线z 电路符号2. 线性定常电容元件Cu+q -qtan =uqCorCuqC 称为电容器的电容, 单位： F (法) (Farad，法拉), 常用 F，pF等表示。quOz 单位下页上页返回tdudCtddCutdqdi =3. 电容的电压 电流关系Cui电容元件VCR的微分关系 电容电流 i 的大小取决于电容电压 u 的变化率,与该时刻电压 u 的大小无关。电容是动态元件；当 u 为常数(直流)时，i =0 。电容相当于开路，电容有隔断直流作用；下页上页返回表明u、 i 取关联参考方向
