【正文】 =106A A（安培）、 kA、 mA、 ?A 元件 (導線 )中電流流動的實際方向只有兩種可能 : ? 實際方向 實際方向 ? A A B B 問題 復雜電路或電路中的電流隨時間變化時， 電流的實際方向往往很難事先判斷 24 ?參考方向 i 參考方向 大小 方向 電流 (代數(shù)量 ) 任意假定一個正電荷運動的方向即為電流的參考方向。 電流和電壓的參考方向 (reference direction) 電路中的主要物理量有電壓 、 電流 、 電荷 、 磁鏈 、 能量 、 電功率等 。通常所講的建模。通常所講的設(shè)計。也稱輸出 系 統(tǒng) 輸出 Y 輸入 X (響應之一 ) 20 2 電路問題 1) 系統(tǒng)分析 根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)，建立 Y =f (X)關(guān)系。 19 源 力能 : 電源 信號 : 信號源 激勵 輸入 傳輸 負載 (負荷 ) 響應 發(fā)生在負載上的響應 輸出 三、電路問題 1 激勵、響應 ? 激勵 電源或信號源的電壓 (電流 )，它推動電路工作。 圖 1－ 3 線圈的幾種電路模型 (a)線圈的圖形符號 (b)線圈通過低頻交流的模型 (c)線圈通過高頻交流的模型 18 電路模型 是對實際電路電磁性能的科學抽象和概括 ,具有一般性。根據(jù)實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求，應當用不同的電路模型模擬同一實際電路。 12 ： 電阻元件：表示消耗電能的元件 電感元件：表示產(chǎn)生磁場，儲存磁場能量的元件 電容元件：表示產(chǎn)生電場，儲存電場能量的元件 電源元件：表示各種將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件 注 ? 具有相同的主要電磁性能的實際電路部件， 在一定條件下可用同一模型表示； ? 同一實際電路部件在不同的應用條件下，其 模型可以有不同的形式 實物 下頁 13 電阻器 電容器 線圈 電池 運算放大器 晶體管 14 反映實際電路部件的主要電磁 性質(zhì)的 理想電路元件及其組合 。 ? 可將電路實體中各個實際的電路元件都用表征其物理性質(zhì)的 理想電路元件 代替。 … 功率低 (103w) (弱電 ) ? 傳遞和處理信號。 (強電 ) 照明電路 動力電路 ? 電壓高、電流和功率大 (106Kw、 105Kw)。 6 11 10BASET wall plate導線 電池 開關(guān) 燈泡 7 3 8 1) 力能電路 電燈 電爐 ... 電動機 發(fā) 電機 升壓 變壓器 降壓 變壓器 光能 機械能 熱能 ... 輸電線 中間環(huán)節(jié) 電源 負載 非電能 電能 起傳輸和分配電能的作用 供電設(shè)備 吸收電能 非電能 電能 ? 電能傳輸效率高。 元件：最小單位。 部件 { } 1. 系統(tǒng) 167。 第一章 電路和電路元器件 本章內(nèi)容摘要 4 第一章 電路和電路元器件 167。 電感元件 3 學習電工電子技術(shù)中的 —— 電路基本組成及 常用的電路元件 ，是學習以下各章節(jié)的基礎(chǔ)。 電阻元件 167。 電路的工作狀態(tài)和電器設(shè)備的額定值 第一章 電路和電路元件 167。 無源電路元件 167。 電壓、電流及其參考方向 167。1 第一章 電路和電路元件 2 167。 電路與電路模型 167。 電路的功率和能量 167。 獨立電源元件 167。 電路和電路基本物理量 167。 電容元件 167。介紹電阻元件，電感元件，電容元件，獨立電源元件，半導體二極管和三極管等器件的工作原理、特性曲線和參數(shù)。 電路與電路模型 一、實際電路 系統(tǒng) = △ 一定的目的 一定的組合方式 系統(tǒng)的概念是廣義的，如天氣系統(tǒng)、食物鏈系統(tǒng)、機械系統(tǒng)，化工系統(tǒng)等。 電路和電路基本物理量 5 電路 元件 = △ 目的 組合方式 、器件 、設(shè)備 電路是為了某種需要由某些電器設(shè)備或器件或元件按一定方式組合起來的 —— 電流通路。 按聯(lián)結(jié)電路的目的和電路的作用分： ? 力能電路 ? 信號電路 2 電路 3 分類 元件構(gòu)成器件、器件構(gòu)成設(shè)備、設(shè)備組成系統(tǒng)。 ? 實現(xiàn) 能量 的傳輸和轉(zhuǎn)換。 380V、 220V； 50Hz 9 音頻信號： 2) 信號電路 放大器 中間環(huán)節(jié) 源 負載 非電信號 電信號 電信號轉(zhuǎn)換、放大，傳遞給揚聲器 非電信號 電信號 ? 保證信號傳遞質(zhì)量。 處理：放大、變換 、濾波 16Hz~20kHz 正弦、方波、三角波 信號 10 二、電路模型 ? 元器件工作物理過程 表示耗能 電能 非電能 電能 電場能 電能 磁場能 非電能 電能 R C 無源元件 L ? 實際電氣設(shè)備 電路模型 如何對應 表示建立電場 表示建立磁場 有源元件 對應 ! 不對應 ! ? 電氣設(shè)備 (多種物理現(xiàn)象 ) 基本模型的組合 基本模型 ? 實際電路 模型化 理論分析 +測量 11 理想無源元件 理想電源元件 ? 由實際電路元件組成的電路稱為 電路實體 。 ?用理想電路元件 組合 成的電路稱為電路實體的 電路模型 。 10BASET wall plate導線 電池 開關(guān) 燈泡 2. 電路模型 (circuit model) sRLRsU電路圖 ?理想電路元件 有某種確定的電磁性能的理想元件 ?電路模型 15 圖 1－ 1 手電筒電路 常用電路圖來表示電路模型 (a) 實際電路 (b) 電原理圖 (c) 電路模型 (d) 拓撲結(jié)構(gòu)圖 16 圖 1－ 2 晶體管放大電路 (a)實際電路 (b)電原理圖 (c)電路模型 (d)拓撲結(jié)構(gòu)圖 17 電路模型近似地描述實際電路的電氣特性?，F(xiàn)在以線圈為例加以說明。 電路模型特點： 1) 只見參數(shù)，不見設(shè)備 2) 聯(lián)結(jié)關(guān)系不變，但不表示聯(lián)結(jié)形式不變。也稱輸入 ? 響應 由激勵在電路各個部分產(chǎn)生的電壓和電流。 2) 系統(tǒng)綜合 根據(jù)激勵 X與響應 Y的關(guān)系，構(gòu)造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 3) 系統(tǒng)辨識 系統(tǒng)存在，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)功能未知，建立系統(tǒng)響應 Y與激勵X的關(guān)系。 研究電路的 u,i 關(guān)系 功能關(guān)系 4) 系統(tǒng)故障 系 統(tǒng) 輸出 Y 輸入 X 電路變量 時變量 非時變量 (小寫字母 ) (大寫字母 ) u、 i、 p U、 I、 P ? 21 已知 :激勵、結(jié)構(gòu)、參數(shù) 3 電路分析的基本方法 2) 根據(jù)不同元件電壓和電流關(guān)系 平衡約束 (由 KCL、 KVL) 1) 根據(jù)各元件電壓和電流關(guān)系 元件約束 (由元件本身特點決定 ) U1=R1I U2=R2I U3=R3I I US =U1 + U2 + U3 Ul + _ U2 + _ U3 + _ + _ R3 US R2 Rl ? 然后 元件約束 平衡約束 數(shù)學模型 ? 最后 求解 ? 首先確定 求解：電壓、電流、功率 22 167。 在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量是電流 、 電壓和功率 。 A B i 參考方向 i 參考方向 i 0 i 0 實際方向 實際方向 電流的參考方向與實際方向的關(guān)系： A A B B 25 電流參考方向的兩種表示： ? 用箭頭表示：箭頭的指向為 電流的參考方向。 26 ? 電壓 U dqdWUd e f?? 單位： V (伏 )、 kV、 mV、 ?V 2. 電壓的參考方向 (voltage reference direction) 單位正電荷 q 從電