电路模型及电路参量.doc

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1、电路模型及电路参量1.电路模型电路是各种电气设备与电子器件的有机结合体。本书研究的电路是实际电路的理想模型。实际器件有时可以用单一理想电路元件代替，有时则需用几个理想电路元件的组合来代替。电路模型就是用理想电路元件代替实际电路。1）集总元件和集总电路在电路元器件的尺寸远远小于其工作频率下所对应的波长时，意味着这些元器件工作时构成了一个守恒的能量系统，即不与外界发生电磁能量交换。我们称这些电路元件为集总参数元件，简称集总元件。由集总元件构成的电路就叫做集总电路。2）理想电路元件理想无源元件：电阻元件、电容元件、电感元件等；理想有源元件：独立电源（电压源、电流源）；各种受控源3）实际电路元器件的模

2、型任何一个实际器件在某种条件下都可以给予它某个适当的模型，以便对电路进行科学的分析。同样的元器件在不同的工作环境下，其模型也是完全不同的，比如晶体三极管。4）电路模型为了有效地分析电路，我们常常用理想元件来代替实际电路元器件而组成理想电路，故而叫作电路模型。比如日光灯的线路图：图1 日光灯的电路图2.分析电路的目的在给定的电路结构及其已知电路参数的情况下，获取有关元器件或部分电路的电压、电流以及功率，以便及时了解电路乃至设备的运行状态，这是我们做得最多的事情。另外，通过学习电路基础知识和电子技术，我们可以设计和生产出许多非常有用的电气设备和电子产品。3.电流电流的定义电流，也叫电流强度，是大量

3、电荷定向移动所形成的规模效应。其度量的理论依据是：单位时间内通过导体单位截面积的电荷量。考虑到自然界存在正负两类电荷，且形成电流的效果刚好是相反的，为分析方便，我们规定：正电荷移动的方向就是电流的实际正方向。电流的单位是安培（Ampere）。2）电流的参考方向一般用单向的箭头表示，如下图所示；图2 电流的参考方向偶尔也用双下标表示，比如 表示假定电流从A流向B。实际电流的流向与其参考方向只有两种可能：i=1A，说明电流的实际方向与其参考方向一致；如若i= 1 A，则说明了电流的实际方向与参考方向刚好相反。4.电压1）定义：电压（工程上又叫做电压降）电场力将单位正电荷从A点移动到B点所做的功就叫

4、AB两点之间的电压。2）电压的实际方向：由高电位（+）指向低电位（）。5.电位本质上，电路中任一结（节）点对地的电压就称之为电位，有时也指对中线的电压。一般用一个大写字母U表示，如A点的电位用UA，B点的电位用UB。1）为了分析电路的方便，规定：电路中电位为0V的结点为参考结点；2）其余的结点称为非参考结点，其电位为该点对参考结点的电位差；3）同一电路，参考点选择不同，各结点电位就不同，但任意两个结点之间的电位差（即电压）不变；4）任一电路最多只能选定一个参考结点。6.电动势主要是用来衡量电源力的大小。从物理意义上说，电动势是做正功的，方向是从电源的低电位端指向高电位端。7.电能电路元件从t0到t内吸收的能量W，可以用电压和电流来表征：式中u和i都是时间的函数，因此，能量也是时间的函数。电压单位为伏特（V），电流单位为安培（A），电能的单位为焦耳（J）。8.电功率（电）功率的定义是：元件在单位时间内所做的功，计算式是：p=ui，单位是瓦特。4