[工學(xué)]電路分析第1章-展示頁
2025-01-28 08:59本頁面
【正文】 夫定律 4 電 路 和 電 路 模 型 一、 電路的組成及功能 電路 —— 由實(shí)際元器件構(gòu)成的 電流的通路 。 可將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量，在電路中接收電能的設(shè)備。 例如手電筒電路、房間照明電路、手機(jī) …… 5 (1) 實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換 (2)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理 放大器 揚(yáng)聲器 話筒 電路的功能 ： 發(fā)電機(jī) 升壓 變壓器 降壓 變壓器 電燈 電動(dòng)機(jī)電爐 ... 輸電線 6 電源 :提供 電能的裝置 負(fù)載 : 取用 電能的裝置 中間環(huán)節(jié)： 起傳遞、分 配和控制電能的作用 發(fā)電機(jī) 升壓 變壓器 降壓 變壓器 電燈 電動(dòng)機(jī)電爐 ... 輸電線 7 直流電源 直流電源 : 提供能源 信號(hào)處理： 放大、調(diào)諧、檢波等 負(fù)載 信號(hào)源 : 提供信息 放大器 揚(yáng)聲器 話筒 電源或信號(hào)源的電壓 (電流 )稱為 激勵(lì) （輸入），它推動(dòng)電路工作；由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為 響應(yīng) （輸出）。 電源 負(fù) 載 負(fù)載 電源 開關(guān) I S US + _ RS 中間環(huán)節(jié) 手電筒的實(shí)際電路 RL + U – 導(dǎo)線 手電筒的電路模型 LSLSRIPRRUI2???電流 功率 9 白熾燈的電路模型可表示為： 實(shí)際電路器件品種多，電磁特性多元而復(fù)雜， 直接畫在電路圖中困難而繁瑣，且不易定量描述。 理想電路元件是實(shí)際電路器件的理想化和近似，其電特性惟一、精確，可定量分析和計(jì)算。 直流情況下： 電流和電壓的參考方向 一、電流 i dq dt = …… （ 11） 電流是一個(gè)有方向的物理量，僅指出大小是不夠 的，規(guī)定 以 正電荷移動(dòng)的方向 為 電流的 真實(shí)方向 。電流的大小用 電流強(qiáng)度 表征，定義為： 1A=103mA=106μA=109nA 電流的國(guó)際單位制是安培 【 A】 ，較小的單位還有毫安【 mA】 和微安 【 μA】 等，它們之間的換算關(guān)系為： 11 dqdwu abab ? QWU abab ?直流情況下 二、電壓 電壓的定義是：電場(chǎng)力把單位正電荷從電場(chǎng)中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)所做的功。 電壓的國(guó)際單位制是伏特 [V]，常用的單位還有毫伏 [mV]和千伏 【 KV】 等，換算關(guān)系為： 1KV=103V=106mV=109μV 通常規(guī)定電壓的 正方向 由 高電位指向低電位 ，因此電壓又稱作 電壓降 。數(shù)值上，電壓等于電路中兩點(diǎn)電位的差值。參考點(diǎn)的電位 :Vb=0； a點(diǎn)電位： Va=EIR0=IR E R + _ R0 S 電壓 U是反映 電場(chǎng)力作功 本領(lǐng)的物理量，是產(chǎn)生電流的根本原因。 電動(dòng)勢(shì) E 只存在于電源內(nèi)部，其大小反映了 電源力作功的本領(lǐng)。 b + U – 13 電位 是一種由電路中的位置所確定的勢(shì)能，具有明顯的相對(duì)性 —— 其高低正負(fù)取決于電路 參考點(diǎn) 。 通常，設(shè)備和儀器的底盤或機(jī)殼與接地裝置相連，故常選取機(jī)殼作為電路參考點(diǎn)；電子技術(shù)中為分析方便，常把設(shè)備的公共連接點(diǎn) 作為電路參考點(diǎn)。當(dāng)電路參考點(diǎn)改變時(shí)，該電位隨參考點(diǎn)發(fā)生變化，但兩點(diǎn)之間的差值（ 電壓 ）不會(huì)發(fā)生改變。 15 基本物理量方向的規(guī)定 物理量 實(shí) 際 方 向 電流 I 正電荷運(yùn)動(dòng)的方向 電動(dòng)勢(shì) E (電位升高的方向 ) 電壓 U (電位降低的方向 ) 高電位 ? 低電位 單 位 kA 、 A、 mA、μA 低電位 ? 高電位 kV 、 V、 mV、μV kV 、 V、 mV、μV 16 (2) 參考方向的表示方法 : (1) 參考方向 在分析與計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電流和電壓任意假定的方向。 (3) 實(shí)際方向與 參考方向的關(guān)系 注意： 在參考方向選定后，電流 ( 或電壓 ) 值才有正負(fù)之分。 a b R I a b R U + – 若 U = 5V，則電壓的實(shí)際方向從 a 指向 b； 若 U= –5V，則電壓的實(shí)際方向從 b 指向 a 。 ? 電壓與電流的參考方向不一致，稱為 非關(guān)聯(lián)參考方向。 元件 I + U – 元件 I – U + 元件究竟是電源還是負(fù)載，應(yīng)由元件上電壓、電流的 實(shí)際方向 決定：實(shí)際方向相同時(shí)，元件是負(fù)載；實(shí)際方向相反時(shí)，元件是電源 (如上圖 )。 U、 I實(shí)際方向相同時(shí)，元件是負(fù)載 21 電功率和能量 電流能使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、電爐發(fā)熱、電燈發(fā)光，說明電流具有做功的本領(lǐng)。做功的同時(shí)必然伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，因此 電功的大小 可以 用 能量 來量度 ，即： 式中單位： U【 V】 ； I【 A】 ； t【 s】 時(shí)，電功 W為焦耳
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