1、西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-1 1 1 页页页退出本章退出本章退出本章1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型 一、实际电路组成与功能一、实际电路组成与功能一、实际电路组成与功能 二、电路模型二、电路模型二、电路模型1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量 一、电流一、电流一、电流 二、电压二、电压二、电压 三、电功率三、电功率三、电功率1.3
2、 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律 一、电阻元件一、电阻元件一、电阻元件 二、欧姆定律二、欧姆定律二、欧姆定律 三、电阻元件上消耗的功率与能量三、电阻元件上消耗的功率与能量三、电阻元件上消耗的功率与能量1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 理想电源理想电源理想电源理想电源理想电源理想电源 一、理想电压源一、理想电压源一、理想电压源 二、理想电流源二、理想电流源二、理想电流源1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基
3、尔霍夫定律基尔霍夫定律 一、基尔霍夫电流定律一、基尔霍夫电流定律一、基尔霍夫电流定律 二、基尔霍夫电压定律二、基尔霍夫电压定律二、基尔霍夫电压定律1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 电路等效电路等效电路等效电路等效电路等效电路等效 一、电路等效的一般概念一、电路等效的一般概念一、电路等效的一般概念 二、电阻的串联与并联等效二、电阻的串联与并联等效二、电阻的串联与并联等效 三、理想电源的串联与并联等效三、理想电源的串联与并联等效三、理想电源的串联与并联等效 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 实际电源的模型及其互换等效实际电源的模型及其互换等效实际电源的模型及其互换等效实
4、际电源的模型及其互换等效实际电源的模型及其互换等效实际电源的模型及其互换等效 一、实际电源的模型一、实际电源的模型一、实际电源的模型 二、电压源、电流源模型互换等效二、电压源、电流源模型互换等效二、电压源、电流源模型互换等效1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 电阻电阻电阻电阻电阻电阻形、形、形、形、形、形、Y Y Y Y Y Y形电路互换等效形电路互换等效形电路互换等效形电路互换等效形电路互换等效形电路互换等效 一、一、一、形电路等效变换为形电路等效变换为形电路等效变换为Y Y Y形电路形电路形电路 二、二、二、Y Y Y 形电路等效变换为形电路等效变换为形电路等效变换为形电路形电
5、路形电路1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 受控源及含受控源电路的等效受控源及含受控源电路的等效受控源及含受控源电路的等效受控源及含受控源电路的等效受控源及含受控源电路的等效受控源及含受控源电路的等效 一、受控源一、受控源一、受控源 二、路含受控涣电路的等效二、路含受控涣电路的等效二、路含受控涣电路的等效1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 运算放大器概述运算放大器概述运算放大器概述运算放大器概述运算放大器概述运算放大器概述 一、理想运放的符号及电路模型一、理想运放的符号及电路模型一、理想运放的符号及电路模型 二、理想运放的三种运算方式二、理想运放的三种运算方
6、式二、理想运放的三种运算方式 三、运放的两种典型运算三、运放的两种典型运算三、运放的两种典型运算点击目录点击目录点击目录 ，进入相关章节，进入相关章节，进入相关章节西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 由电器件相互连接所构成的电流通路称为电路。由电器件相互连接所构成的电流通路称为电路。由电器件相互连接所构成的电流通路称为电路。2 2 2、实际电路的组成实际电路的组成实际电路的组成提供电能的能源提供电能的能源提供电能的能源,简称简称简称电源电源电源；开关简单的手电筒电路电源、负载、导线电源、负载、导线电源、负载、导线是
7、任何实际电路都不可缺少的三个是任何实际电路都不可缺少的三个是任何实际电路都不可缺少的三个组成部分。组成部分。组成部分。1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型用电装置，统称其为用电装置，统称其为用电装置，统称其为负载负载负载。它将电源提供的能量转换为其它将电源提供的能量转换为其它将电源提供的能量转换为其他形式的能量他形式的能量他形式的能量；连接电源与负载而传输电连接电源与负载而传输电连接电源与负载而传输电 能的金属导线，简称能的金属导线，简称能的金属导线，简称导线导线导线。下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-2 2 2
8、 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录1、何谓电路(circuit)?西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 实际电路种类繁多，功能各异。电路的主要作用实际电路种类繁多，功能各异。电路的主要作用实际电路种类繁多，功能各异。电路的主要作用可概括为两个方面：可概括为两个方面：可概括为两个方面：进行能量的传输与转换；进行能量的传输与转换；进行能量的传输与转换；如电力系统的发电、传输等。如电力系统的发电、传输等。如电力系统的发电、传输等。实现信号的传递与处理。实现信号的传递与处理。实现信号的传递与处理。如电视机、通信电路
9、等。如电视机、通信电路等。如电视机、通信电路等。1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-3 3 3 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录3、实际电路的功能西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 实际电路在运行过程中的表现相当复杂，如：实际电路在运行过程中的表现相当复杂，如：实际电路在运行过程中的表现相当复杂，如：制作一个电阻器是要利用它对电流呈现阻力的性制作一个电阻器是要利用它对电流呈现阻力的性制作一个
10、电阻器是要利用它对电流呈现阻力的性质，然而当电流通过时还会产生磁场。要在数学质，然而当电流通过时还会产生磁场。要在数学质，然而当电流通过时还会产生磁场。要在数学上精确描述这些现象相当困难。为了用数学的方上精确描述这些现象相当困难。为了用数学的方上精确描述这些现象相当困难。为了用数学的方法从理论上判断电路的主要性能，必须对实际器法从理论上判断电路的主要性能，必须对实际器法从理论上判断电路的主要性能，必须对实际器件在一定条件下，忽略其次要性质，按其主要性件在一定条件下，忽略其次要性质，按其主要性件在一定条件下，忽略其次要性质，按其主要性质加以理想化，从而得到一系列理想化元件。质加以理想化，从而得到
11、一系列理想化元件。质加以理想化，从而得到一系列理想化元件。这种理想化的元件称为实际器件的这种理想化的元件称为实际器件的这种理想化的元件称为实际器件的“器件模型器件模型器件模型”。下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-4 4 4 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录1、为什么要引入电路模型1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作理想电阻元件理想电阻元件理想电阻元件：只消耗电能，只消耗电能，只消耗电能，如电
12、阻器、灯泡、电炉等，可以用理想电如电阻器、灯泡、电炉等，可以用理想电如电阻器、灯泡、电炉等，可以用理想电阻来反映其消耗电能的这一主要特征；阻来反映其消耗电能的这一主要特征；阻来反映其消耗电能的这一主要特征；理想电容元件理想电容元件理想电容元件：只储存电能，只储存电能，只储存电能，如各种电容器，可以用理想电容来反映如各种电容器，可以用理想电容来反映如各种电容器，可以用理想电容来反映其储存电能的特征；其储存电能的特征；其储存电能的特征；理想电感元件理想电感元件理想电感元件：只储存磁能，只储存磁能，只储存磁能，如各种电感线圈，可以用理想电感来反如各种电感线圈，可以用理想电感来反如各种电感线圈，可以用
13、理想电感来反映其储存磁能的特征；映其储存磁能的特征；映其储存磁能的特征；R理想电阻模型符号C理想电容模型符号L理想电感模型符号下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-5 5 5 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录2、几种常见的理想化元件（器件模型）1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作电路模型电路模型电路模型是由若干理想化元件组成是由若干理想化元件组成是由若干理想化元件组成的；将实际电路中各个器件用其
14、模型符的；将实际电路中各个器件用其模型符的；将实际电路中各个器件用其模型符号表示，这样画出的图称为称为实际电号表示，这样画出的图称为称为实际电号表示，这样画出的图称为称为实际电路的路的路的电路模型图电路模型图电路模型图，常简称为，常简称为，常简称为电路图电路图电路图。实际器件在不同的应用条件下，其模实际器件在不同的应用条件下，其模实际器件在不同的应用条件下，其模型可以有不同的形式；型可以有不同的形式；型可以有不同的形式；SUSRSR手电筒的电路图电源的模型4 4 4、说明说明说明不同的实际器件只要有相同的主要电不同的实际器件只要有相同的主要电不同的实际器件只要有相同的主要电气特性，在一定的条件
15、下可用相同的模气特性，在一定的条件下可用相同的模气特性，在一定的条件下可用相同的模型表示。如灯泡、电炉等在低频电路中型表示。如灯泡、电炉等在低频电路中型表示。如灯泡、电炉等在低频电路中都可用理想电阻表示。都可用理想电阻表示。都可用理想电阻表示。L低频电路中L高频宇航器电路中RL更高频电路中R下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-6 6 6 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录3、电路模型和电路图1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电
16、子科技大学电路与系统多媒体室制作 如果实际电路的几何尺寸如果实际电路的几何尺寸如果实际电路的几何尺寸l l l 远小于远小于远小于其工作时电磁波其工作时电磁波其工作时电磁波的波长的波长的波长 ，可以认为传送到电路各处的电磁能量是同，可以认为传送到电路各处的电磁能量是同，可以认为传送到电路各处的电磁能量是同时到达的，这时整个电路可以看成电磁空间的一个点。时到达的，这时整个电路可以看成电磁空间的一个点。时到达的，这时整个电路可以看成电磁空间的一个点。因此可以认为，交织在器件内部的电磁现象可以因此可以认为，交织在器件内部的电磁现象可以因此可以认为，交织在器件内部的电磁现象可以分开考虑；耗能分开考虑；
17、耗能分开考虑；耗能都集中于电阻元件，电能只集中于电都集中于电阻元件，电能只集中于电都集中于电阻元件，电能只集中于电容元件，磁能只集中于电感元件。容元件，磁能只集中于电感元件。容元件，磁能只集中于电感元件。下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-7 7 7 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录（1）、集中参数电路(lumped circuit)与分布参数电路(distributed circuit)5 5 5、电路分类电路分类电路分类1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子
18、科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 电路几何尺寸电路几何尺寸电路几何尺寸l l l 远小于远小于远小于其工作时电磁波波长其工作时电磁波波长其工作时电磁波波长 的电的电的电路称为路称为路称为集中参数电路集中参数电路集中参数电路，否则称为否则称为否则称为分布参数电路分布参数电路分布参数电路。例例例（1 1 1）电力输电线，其工作频率为电力输电线，其工作频率为电力输电线，其工作频率为50Hz50Hz50Hz，相应波长，相应波长，相应波长为为为6000km6000km6000km，故，故，故30km30km30km长的输电线长的输电线长的输电线，可以看作是集中参，可以
19、看作是集中参，可以看作是集中参数电路。数电路。数电路。（2 2 2）而对于电视天线及其传输线来说，其工作频率而对于电视天线及其传输线来说，其工作频率而对于电视天线及其传输线来说，其工作频率为为为1010108 8 8HzHzHz的数量级，如的数量级，如的数量级，如101010频道，其工作频率约为频道，其工作频率约为频道，其工作频率约为200MHz200MHz200MHz，相应工作波长为，相应工作波长为，相应工作波长为1.5m1.5m1.5m，此时，此时，此时0.2m0.2m0.2m长的传输长的传输长的传输线线线也是分布参数电路。也是分布参数电路。也是分布参数电路。下一页下一页下一页前一页前一页
20、前一页第第第 1-1-1-8 8 8 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 若描述电路特性的所有方程都是线性代数或微积若描述电路特性的所有方程都是线性代数或微积若描述电路特性的所有方程都是线性代数或微积分方程，则称这类电路是线性电路；否则为非线性电分方程，则称这类电路是线性电路；否则为非线性电分方程，则称这类电路是线性电路；否则为非线性电路。路。路。非线性电路在工程中应用更为普遍，
21、线性电路常非线性电路在工程中应用更为普遍，线性电路常非线性电路在工程中应用更为普遍，线性电路常常仅是非线性电路的近似模型。但线性电路理论是常仅是非线性电路的近似模型。但线性电路理论是常仅是非线性电路的近似模型。但线性电路理论是分析非线性电路的基础。分析非线性电路的基础。分析非线性电路的基础。下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-9 9 9 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录（2）、线性电路(linear circuit)与非线性电路(nonlinear circuit)1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型西安
22、电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 时不变电路时不变电路时不变电路指电路中元件的参数值不随时间变化的指电路中元件的参数值不随时间变化的指电路中元件的参数值不随时间变化的电路；描述它的电路方程是常系数的代数或微积分方电路；描述它的电路方程是常系数的代数或微积分方电路；描述它的电路方程是常系数的代数或微积分方程。反之，由变系数方程描述的电路称为程。反之，由变系数方程描述的电路称为程。反之，由变系数方程描述的电路称为时变电路时变电路时变电路。时不变电路是最基本的电路模型，是研究时变电时不变电路是最基本的电路模型，是研究时变电
23、时不变电路是最基本的电路模型，是研究时变电路的基础。路的基础。路的基础。本书主要讨论集中参数电路中的线性时不变电本书主要讨论集中参数电路中的线性时不变电本书主要讨论集中参数电路中的线性时不变电路。路。路。下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-101010 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录（3）、时不变电路(time-invariant circuit)与时变电路(time-varying circuit)1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒
24、体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 为了定量地描述电路的性能，电路中为了定量地描述电路的性能，电路中为了定量地描述电路的性能，电路中引入一些物理量作为电路变量；通常分为引入一些物理量作为电路变量；通常分为引入一些物理量作为电路变量；通常分为两类：两类：两类：基本变量基本变量基本变量和和和复合变量复合变量复合变量。电流、电压电流、电压电流、电压由于易测量而常被选为基本变量。复合变由于易测量而常被选为基本变量。复合变由于易测量而常被选为基本变量。复合变量包括量包括量包括功率功率功率和和和能量能量能量等。等。等。一般它们都是时间一般它们都是时间一般它们都是时间t t t的函数。的函数。的
25、函数。下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-111111 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量 在电场力作用下，电荷有规在电场力作用下，电荷有规在电场力作用下，电荷有规则的定向移动形成则的定向移动形成则的定向移动形成 电流，用电流，用电流，用 i i i (t)(t)(t)或或或i i i表示。表示。表示。单位：单位：单位：安安安 培培培 （A A A）。2 2
26、2、电流的大小、电流的大小、电流的大小-电流强度，简称电流强度，简称电流强度，简称电流电流电流dttdqtttqt i)(0)(lim)(式中式中式中dqdqdq 为通过导体横截面的电荷量，电荷的单位：为通过导体横截面的电荷量，电荷的单位：为通过导体横截面的电荷量，电荷的单位：库库库 仑仑仑 （C C C）。若若若dq/dtdq/dtdq/dt即即即单位时间内通过导体横截面单位时间内通过导体横截面单位时间内通过导体横截面的电的电的电荷荷荷量量量为常数，这种电流叫做恒定电流，简称为常数，这种电流叫做恒定电流，简称为常数，这种电流叫做恒定电流，简称直直直流电流流电流流电流，常用大写字母，常用大写字
27、母，常用大写字母I I I表示。表示。表示。E E E自由电子自由电子自由电子s s s下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-121212 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录1、电流的形成西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 实际方向实际方向实际方向规定为正电荷运动的方向。规定为正电荷运动的方向。规定为正电荷运动的方向。参考方向参考方向参考方向假定正电荷运动的方向。假定正电荷运动的方向。假定正电荷运动的方向。规定：规定：规定：规定：规定：规定：若若若参考方向与参考方向与参考方向与实际方向实际
28、方向实际方向方向一致，电流为正值，方向一致，电流为正值，方向一致，电流为正值，反反反 之，电流为负值。之，电流为负值。之，电流为负值。为什么要引入参考方向？为什么要引入参考方向？为什么要引入参考方向？1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-131313 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录3、电流的方向西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作II1I2I3?R1R2R3R4R5US 如果电路复杂或电如果电
29、路复杂或电如果电路复杂或电源为交流电源，则电流源为交流电源，则电流源为交流电源，则电流的实际方向难以标出。的实际方向难以标出。的实际方向难以标出。交流电路中电流方向是随时交流电路中电流方向是随时交流电路中电流方向是随时间变化的。间变化的。间变化的。1 1 1、原则上可任意设定；、原则上可任意设定；、原则上可任意设定；2 2 2、习惯上：、习惯上：、习惯上：A A A、凡是一眼可看出电流方、凡是一眼可看出电流方、凡是一眼可看出电流方向的，将此方向为参考方向；向的，将此方向为参考方向；向的，将此方向为参考方向；B B B、对于看不出方向的，可、对于看不出方向的，可、对于看不出方向的，可任意设定。任
30、意设定。任意设定。参考方向假设说明两点：参考方向假设说明两点：参考方向假设说明两点：1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-141414 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录判断R3上电流I3的方向？西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作1 1 1、今后，电路图上只标参考方向。电流今后，电路图上只标参考方向。电流今后，电路图上只标参考方向。电流的参考方向是任意指定的，一般用箭头在的参考方向是任意指定的，
31、一般用箭头在的参考方向是任意指定的，一般用箭头在电路图中标出，也可以用双下标表示；如电路图中标出，也可以用双下标表示；如电路图中标出，也可以用双下标表示；如i i iababab表示电流的参考方向是由表示电流的参考方向是由表示电流的参考方向是由a a a到到到b b b。2 2 2、电流是个既具有大小又有方向的代数电流是个既具有大小又有方向的代数电流是个既具有大小又有方向的代数量。在没有设定参考方向的情况下，讨量。在没有设定参考方向的情况下，讨量。在没有设定参考方向的情况下，讨论电流的正负毫无意义。论电流的正负毫无意义。论电流的正负毫无意义。1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 电路
32、变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-151515 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录4、电流总结西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作dqdWqqWu0lim电路中，电场力将单位正电荷从某点电路中，电场力将单位正电荷从某点电路中，电场力将单位正电荷从某点a a a移到另一点移到另一点移到另一点b b b所做的所做的所做的功，称为两点间的功，称为两点间的功，称为两点间的电压电压电压。功（能量）的单位：。功（能量）的单位：。功（能量）的单位：焦焦焦 耳
33、耳耳 (J)(J)(J);电电电压的单位：压的单位：压的单位：伏伏伏 特特特 (V)(V)(V)。uabiN2 2 2、电压的极性（方向）、电压的极性（方向）、电压的极性（方向）实际极性实际极性实际极性：规定两点间电压的高电位端为：规定两点间电压的高电位端为：规定两点间电压的高电位端为“+”+”+”极，低电位端极，低电位端极，低电位端 为为为“-”极。两点电位降低的方向也称为电压的方向。极。两点电位降低的方向也称为电压的方向。极。两点电位降低的方向也称为电压的方向。参考极性参考极性参考极性：假设的电压：假设的电压：假设的电压“+”+”+”极和极和极和“-”极。极。极。若若若参考极性与实际极性参
34、考极性与实际极性参考极性与实际极性一致，电压为正值，反之，电压一致，电压为正值，反之，电压一致，电压为正值，反之，电压为负值。为负值。为负值。1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-161616 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录1、电压的定义西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 电流和电压的参考方向可任意假定，而且二电流和电压的参考方向可任意假定，而且二电流和电压的参考方向可任意假定，而且二者是相
35、互独立的。者是相互独立的。者是相互独立的。若选取电流若选取电流若选取电流i i i的参考方向从电压的参考方向从电压的参考方向从电压u u u的的的“+”+”+”极经过元件极经过元件极经过元件A A A本身流向本身流向本身流向“-”极，则称电压极，则称电压极，则称电压u u u与与与电流电流电流i i i对该元件取对该元件取对该元件取关联参考方向关联参考方向关联参考方向。否则，称。否则，称。否则，称u u u与与与i i i对对对A A A是非关联的是非关联的是非关联的。ABiAuAiBuBu u uA A A与与与i i iA A A关联关联关联u u uB B B与与与i i iB B B非
36、非非关联关联关联ui12u u u与与与i i i对元件对元件对元件1 1 1关联关联关联u u u与与与i i i对元件对元件对元件2 2 2非非非关联关联关联1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-171717 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录3、关联参考方向西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 1 1 1、今后，电路图中只标电压的参考极性。在没、今后，电路图中只标电压的参考极性。在没、今后，
37、电路图中只标电压的参考极性。在没有标参考极性的情况下，电压的正、负无意义。有标参考极性的情况下，电压的正、负无意义。有标参考极性的情况下，电压的正、负无意义。3 3 3、电路图中不标示电压、电路图中不标示电压、电路图中不标示电压/电流参考方向时，说明电流参考方向时，说明电流参考方向时，说明电压电压电压/电流参考方向与电流电流参考方向与电流电流参考方向与电流/电压关联。电压关联。电压关联。2 2 2、电压的参考极性可任意指定，一般用、电压的参考极性可任意指定，一般用、电压的参考极性可任意指定，一般用“+”+”+”、“-”号在电路图中标出，有时也用双下标表示，号在电路图中标出，有时也用双下标表示，
38、号在电路图中标出，有时也用双下标表示，如如如u u uababab表示表示表示a a a端为端为端为“+”+”+”极，极，极，b b b端为端为端为“-”极。极。极。4 4 4、大小和方向均不随时间变化的电流和电压称、大小和方向均不随时间变化的电流和电压称、大小和方向均不随时间变化的电流和电压称为直流电流和直流电压，可用大写字母为直流电流和直流电压，可用大写字母为直流电流和直流电压，可用大写字母I I I和和和U U U表示表示表示。1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-18181
39、8 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录4、电压说明西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作2 2 2、功率与电压、功率与电压、功率与电压u u u、电流、电流、电流i i i的关系的关系的关系 单位时间电场力所做的功称为电功率，即：单位时间电场力所做的功称为电功率，即：单位时间电场力所做的功称为电功率，即：dttdwtp简称功率，单位是简称功率，单位是简称功率，单位是瓦瓦瓦 特特特 （WWW）。如图如图如图(a)(a)(a)所示电路所示电路所示电路NN N的的的u u u和和和i i i取取取关联关联关联方方方向
40、向向,由于由于由于i i i=d=d=d q q q/d/d/dt t t，u u u=d=d=dw w w/d/d/dq q q，故电路消，故电路消，故电路消耗的功率为耗的功率为耗的功率为p p p(t t t)=)=)=u u u(t t t)i i i(t t t)uiN(a)uiN(b)对于图对于图对于图(b)(b)(b)，由于对，由于对，由于对NN N而言而言而言u u u和和和i i i非关联非关联非关联，则则则NN N消耗的功率为消耗的功率为消耗的功率为p p p(t t t)=)=)=-u u u(t t t)i i i(t t t)1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.
41、2 电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-191919 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录1、功率的定义西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 利用前面两式计算电路利用前面两式计算电路利用前面两式计算电路NN N消耗的功率时，消耗的功率时，消耗的功率时，若若若p0p0p0，则表示电路，则表示电路，则表示电路NN N确实消耗（吸收）功率；确实消耗（吸收）功率；确实消耗（吸收）功率；若若若p0p0p0，则表示电路，则表示电路，则表示电路NN N吸收的
42、功率为负值，实质吸收的功率为负值，实质吸收的功率为负值，实质上它将产生（提供或发出）功率。上它将产生（提供或发出）功率。上它将产生（提供或发出）功率。当电路当电路当电路NN N的的的u u u和和和i i i非非非关联（如图关联（如图关联（如图a a a），则，则，则NN N产生产生产生功率的公式为功率的公式为功率的公式为由此容易得出，当电路由此容易得出，当电路由此容易得出，当电路NN N的的的u u u和和和i i i关联（如图关联（如图关联（如图a a a），），），NN N产生功率的公式为产生功率的公式为产生功率的公式为p p p(t t t)=)=)=-u u u(t t t)i i
43、i(t t t)p p p(t t t)=)=)=u u u(t t t)i i i(t t t)1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-202020 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录3、功率的计算西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 对于一个二端元件（或电路），如果对于一个二端元件（或电路），如果对于一个二端元件（或电路），如果w w w(t t t)000，则称该元件（或电路）是无源的，则称该
44、元件（或电路）是无源的，则称该元件（或电路）是无源的或是耗能元件（或电路）或是耗能元件（或电路）或是耗能元件（或电路）。ddiuptwtt 根据功率的定义根据功率的定义根据功率的定义 ，两边从，两边从，两边从-到到到t t t积分，并考虑积分，并考虑积分，并考虑w w w(-)=0(-)=0(-)=0，得，得，得（设（设（设u u u和和和i i i关联）关联）关联）dttdwtp1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量电路变量下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-212121 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录4、能量
45、的计算西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 前面介绍了电流、前面介绍了电流、前面介绍了电流、电压、功率和能量的基电压、功率和能量的基电压、功率和能量的基本单位分别是安本单位分别是安本单位分别是安（A)A)A)、伏伏伏（V)V)V)、瓦、瓦、瓦（W)W)W)、焦、焦、焦耳耳耳（J)J)J)，有时嫌单位太，有时嫌单位太，有时嫌单位太大（无线电接收），有大（无线电接收），有大（无线电接收），有时又嫌单位太小（电力时又嫌单位太小（电力时又嫌单位太小（电力系统），使用不便。我系统），使用不便。我系统），使用不便。我们便在这些单
46、位前加上们便在这些单位前加上们便在这些单位前加上国际单位制（国际单位制（国际单位制（SISISI）词头）词头）词头用以表示这些单位被一用以表示这些单位被一用以表示这些单位被一个以个以个以101010为底的正次幂或为底的正次幂或为底的正次幂或负次幂相乘后所得的负次幂相乘后所得的负次幂相乘后所得的SISISI单位的倍数单位。单位的倍数单位。单位的倍数单位。因数原文名称（法）中文名称符号109giga吉G106mega兆M103kilo千k10-3milli毫m10-6micro微10-6nano纳n10-12pico皮p1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 电路变量电路变量电路变量电路变
47、量电路变量电路变量下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-222222 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录5、常用国际单位制（SI）词头西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作 电路中最简单、最常用的元件是二端电阻元件，电路中最简单、最常用的元件是二端电阻元件，电路中最简单、最常用的元件是二端电阻元件，它是实际二端它是实际二端它是实际二端电阻器件电阻器件电阻器件的理想模型。的理想模型。的理想模型。若一个二端元件在任意时刻，若一个二端元件在任意时刻，若一个二端元件在任意时刻，其上电压和电流之间的关系
48、其上电压和电流之间的关系其上电压和电流之间的关系(Voltage(Voltage(Voltage Current RelationCurrent RelationCurrent Relation，缩写为，缩写为，缩写为VCR)VCR)VCR)，能，能，能用用用u u u i i i平面上的一条曲线表示，即有平面上的一条曲线表示，即有平面上的一条曲线表示，即有代数关系代数关系代数关系 f f f(u u u，i i i)=0)=0)=0则此二端元件称为电阻元件。则此二端元件称为电阻元件。则此二端元件称为电阻元件。ui电阻元件的电阻元件的电路符号电路符号R 元件上的电压元件上的电压元件上的电压电流
49、关系电流关系电流关系VCRVCRVCR也常也常也常称为伏安关系称为伏安关系称为伏安关系(VAR)(VAR)(VAR)或伏安特性或伏安特性或伏安特性下一页下一页下一页前一页前一页前一页第第第 1-1-1-232323 页页页返回本章目录返回本章目录返回本章目录1、电阻元件的定义西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作西安电子科技大学电路与系统多媒体室制作1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律 如果电阻元件的如果电阻元件的如果电阻元件的VCRVC
50、RVCR在任意时刻在任意时刻在任意时刻都是通过都是通过都是通过u u u i i i平面坐标原点的一条直线，平面坐标原点的一条直线，平面坐标原点的一条直线，如图如图如图(a)(a)(a)所示，则称该电阻为所示，则称该电阻为所示，则称该电阻为线性时不线性时不线性时不变电阻变电阻变电阻，其电阻值为常量，用，其电阻值为常量，用，其电阻值为常量，用R R R表示。表示。表示。若直线的斜率随时间变化若直线的斜率随时间变化若直线的斜率随时间变化(如图如图如图(b)(b)(b)所示所示所示)，则称为，则称为，则称为线性时变电阻线性时变电阻线性时变电阻。若电阻元件的若电阻元件的若电阻元件的VCRVCRVCR不
