清华大学-电路原理.ppt

电路元件与电路定律
第一讲(总第一讲)
电路和电路模型
电压、电流的参考方向
电路元件的功率
一、 电路
电工设备构成的整体，它为电流的流通提供路径。
电源(source)：提供能量或信号.
负载(load)：将电能转化为其它形式的能量，或对 信号进行处理.
导线(line)、开关（switch)等：将电源与负载接成通路.
电路和电路模型（model )
二、电路模型 (circuit model)
几种基本的电路元件：
电阻元件：表示消耗电能的元件
电感元件：表示各种电感线圈产生磁场，储存电能的作用
电容元件：表示各种电容器产生电场，储存电能的作用
电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件
电路模型
电路模型是由理想电路元件构成的，能反映实际电路电磁性质。
导线
电池
开关
灯泡
例
R
Ri
US
s
三、集总参数元件与集总参数电路
集总参数元件 每一个具有两个端钮的元件中有确定的电流，端钮间有确定的电压。
集总参数电路 由集总参数元件构成的电路。
一个实际电路要能用集总参数电路近似，要满足如下条件：即实际电路的尺寸必须远小于电路工作频率下的电磁波的波长。
例 已知电磁波的传播速度 v=3×105 km/s
(1) 若电路的工作频率为 f=50 Hz，则
周期 T = 1/f = 1/50 = s
波长  = 3×105 =6000 km
一般电路尺寸远小于 ，视为集总参数电路。
(2) 若电路的工作频率为 f=50 MHz，则
周期 T = 1/f = 10–6 s = ns
波长  = 3×105 10–6 = 6 m
此时一般电路尺寸均与 可比，所以电路视为分布参数电路。
电压和电流的参考方向 (reference direction)
一、电流 (current)
电流的大小用电流强度表示。
1. 电流：带电质点的定向运动形成电流。
单位名称：安（培） 符号：A （Ampere）
mA A
2. 电流的参考方向
例
I1 = 1A
10V
10
I1
I1 = -1A
10V
10
I1
参考方向：任意选定的一个方向作为电流的参考方向。
i 参考方向
i>0 表示电流的参考方向与实际方向相同
i<0 表示电流的参考方向与实际方向相反
电流参考方向的两种表示：
 用双下标表示
IAB
A
B
 用箭头表示
I
3. 为什么要引入参考方向 ？
？
复杂电路的某些支路
事先无法确定实际方向。
当
电流实际方向与参考方向相同
当
电流实际方向与参考方向相反
i
i
0
t
T/2
T
(b) 电流是交变的