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第1章电路分析基础
电路和电路的基本物理量
电阻、电感和电容元件
独立电源装置
电路的工作状态
基尔霍夫定律
简单电阻电路
叠加定理
等效电源定理
** 支路电流法
电路和电路的基本物理量
一、电路组成与电路模型
电路是指电流流过的路径,由电源、负载和中间环节三个基本部分组成。
作用是:电能的传输与分配(强)、信息的传递和控制(弱) 。
一个实际的电路就可抽象成由一些理想元件组成的电路,这种电路称为电路模型,简称电路。
二、电路的基本物理量及参考方向
电路的基本物理量有电流、电动势、电压、电位和功率。

在分析电路时常可任意选择一个方向作为电流或电压的正方向,称为参考方向,并用箭头标在图上作为解题的依据。
当同一元件上的电流和电压的参考方向选择一致时,称之为关联方向;反之,则称为非关联方向。
根据参考方向和某一时刻电流或电压数值的正负,可判断出此时电流或电压的实际方向。若电流或电压数值为正,则电流或电压的实际方向与参考方向一致;若数值为负,则实际方向与参考方向相反。
引入参考方向后,原物理学中所学过的电流、电压、功率等公式要加上正负号。即
U=±IR P=±UI
若I、U为关联方向公式取正号,非关联方向公式取负号。

电荷的定向运动形成电流。
大小:i=dq/dt (交流) I=Q/t (直流)
方向:正电荷运动的方向

单位正电荷由a点移动到b点所需要的能量。
大小:uab=dw/dq (交流) Uab=W/Q (直流)
方向:电压降的方向

电路中某点的电位是针对某点的电参考点而言的,为了确定电路中某点的电位,必须事先在电路中选定某一点作为“参考点”,其电位就是参考电位。通常将零电位点作为参考点,用符号⊥表示。
当参考点电位选定后,电路上其它各点便有了确定的电位。电路中某一点A的电位等于该点至参考点0之间的电压与参考点的电位之和,即
UA=UA0+ U0 (两点间的电压等于两点的电位差)

若已知电路中某元件流过的电流i(I)和两端的电压u(U),则该元件消耗的功率为
p=±ui (交流) P=±UI (直流)
计算结果为正,说明该元件消耗电功率,该元件起负载作用;结果为负,说明该元件消耗负的电功率,或产生电功率,该元件起电源作用。
电阻、电感和电容元件
组成电路常用的理想元件有电阻元件、电容元件、电感元件、理想电压源和理想电流源,。
一、电阻元件
电阻元件是突出耗能性质的理想化元件。用来描述电阻元件特性的基本参数称为电阻,用字母R表示,单位Ω、kΩ和MΩ。
电阻元件上的电流与电压之间的关系称为伏安特性。若u与i的比值为常数,则称为线性电阻元件,若比值随着电流或电压的变化而改变,则称为非线性电阻元件。
线性电阻的特点
u=Ri U=RI (特性方程)
P=iu=i2R≥0
i
u
二、电感元件
电感元件是突出会储存磁场能的性质的理想化元件。用来描述电感元件特性的基本参数称为电感,用字母L表示,单位H、mH和μH。
线性电感的特点
uL=L (特性方程)
p=iu=Li
三、电容元件
电容元件是突出会储存电场能的性质的理想化元件。用来描述电容元件特性的基本参数称为电容,用字母C表示,单位F、μ F和pF。
线性电容的特点
ic=C (特性方程)
p=iu=Cu