电路和电路模型.ppt

1.1 电路和电路模型,1、电在日常生活、生产和科学研究工作中得到了广泛应用。在收录机、电视机、录像机、音响设备、计算机、通信系统和电力网络中都可以看到各种各样的电路。这些电路的特性和作用各不相同。,电路的一种作用是实现电能的传输、分配和使用。例如电力网络将电能从发电厂输送到各个工厂、广大农村和千家万户，供各种电气设备使用。电路的另外一种作用是实现电信号的传输、变换、处理和存储。,2.由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算放大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等一些电气器件和设备按一定的方式连接而成的电流的通路，称为（实际）电路。,电阻器,电容器,线圈,电池,运算放大器,晶体管,3.电路分析与电路综合,4.目的：通过对电路模型的分析计算来预测实际电路的特性,从而改进实际电路的电气特性和设计出新的电路。,5.任务：掌握电路的基本理论和电路分析的方法。,实际电路,电路模型,计算分析,电气特性,电路分析,电路综合,电路一词的两种含义:(1)实际电路;(2)电路模型。,6.电路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路的电气 特性。电路模型由一些理想电路元件用理想导线连结而成。用 不同特性的电路元件按照不同的方式连结就构成不同特性的电路。,电路图,电路中的器件用统一规定的符号表示。这种用符号表示电路连接情况的图，叫做电路图。,画电路图要求：,（1）要用统一符号表示。（2）连线时要画得横平竖直。(3)元件不能画在拐角处（变阻器除外）（4）线路要画得简洁、整齐、美观、布局合理,表1-1 部分电气图用图形符号(根据国家标准GBA728),常用电路图来表示电路模型,(a)实际电路,(b)电原理图,(c)电路模型,(d)拓扑结构图,(a)实际电路,(b)电原理图,(c)电路模型,图12 晶体管放大电路,电路模型近似地描述实际电路的电气特性。根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型模拟同一实际电路。现在以线圈为例加以说明。,图13 线圈的几种电路模型(a)线圈的图形符号(b)线圈通过低频交流的模型(c)线圈通过高频交流的模型,2、开路：当开关未闭合，或电线断裂致使线路在某处断开的电路，叫做开路。又叫断路,?,?,3、短路：直接用导线把电源或用电器两端连接起来。,1.2 电路的基本物理量（1）,电路的特性是由电流、电压和电功率等物理量来描述的。电路分析的基本任务是计算电路中的电流、电压和电功率。,一、电流和电流的参考方向,带电粒子(电子、离子)定向移动形成电流。电子和负离子带负电荷，正离子带正电荷。电荷用符号q或Q表示，它的SI单位为库仑(C)。,电流的SI单位是安培(A)。,单位时间内通过导体横截面的电荷定义为电流，用符号i或I表示，其数学表达式为,恒定电流:大小和方向均不随时间变化的电流，称为恒定电流，简称为直流(dc或DC)，一般用符号I表示。,交流电流:大小或方向随时间变化的电流，称为交流电流，一般用符号i表示。时变电流在某一时刻t的值i(t)，称为瞬时值。,周期性交流电流:大小或方向作周期性变化且平均值为零的交流电流，称为周期性交流电流，简称为交流(ac或AC)。,与电流有关的几个名词,习惯上把正电荷移动的方向规定为电流方向(实际方向)。在分析电路时，往往不能事先确定电流的实际方向，而且时变电流的实际方向又随时间不断变动，不能够在电路图上标出适合于任何时刻的电流实际方向。为了电路分析和计算的需要，我们任意规定一个电流参考方向，用箭头标在电路图上。若电流实际方向与参考方向相同，电流取正值；若电流实际方向与参考方向相反，电流取负值。根据电流的参考方向以及电流量值的正负，就能确定电流的实际方向。,电流参考方向,电路中任一电流有两种可能的参考方向，当对同一电流规定相反的参考方向时，相应的电流表达式相差一个负号，即,今后，在分析电路时，必须事先规定电流变量的参考方向。所计算出的电流i(t)0，表明该时刻电流的实际方向与参考方向相同；若电流i(t)0，则表明该时刻电流的实际方向与参考方向相反。,例如在图示的二端元件中，每秒钟有2C正电荷由a点移动到b点。,当规定电流参考方向由a点指向b点时，该电流i=2A,如图(a)所示；若规定电流参考方向由b点指向a点时,则电流i=-2A，如图(b)所示。若采用双下标表示电流参考方向，则写为iab=2A或iba=-2A。,祝同学们学习进步！,再 见,