电路原理 第一章

电路模型

集总参数电路

• 实际电路的近似
• 条件：实际电路的尺寸必须远小于电路工作频率下的电磁波波长
• 将实际电路抽象为电路模型进行分析是一种常用的方法

基本概念

• 节点

  • 电路中三条或以上支路的交汇点

• 支路

  • 电路中两个节点之间的连接路径

• 回路

  • 闭合的支路

• 网孔

  • 不含更小回路的闭合的支路

支路量

• 电压

  • Uab=Wab/q

  • Uab=φa-φb

    • 等于电路两节点间的电势差

  • 将点电荷q从A点移动到B点电场力所做的功Wab与该电荷q的比值

  • 单位伏特[V]

• 电势

  • 电路中某一节点到电路参考地的电压
  • 也可以称为“电位”或“电平”
  • 单位伏特[V]

• 电流

  • i=dq/dt
  • 某一时刻t穿过S面的电流强度的值等于该时刻单位时间内穿过S面的电荷量的代数和
  • 单位安培[A]

• 电动势

  • e=dA/dq
  • 在dt时间内，一电源使正电荷dq从负极经电源内部转移到正极所做的功为dA，做功与正电荷电荷量之比即为电动势
  • 由B点到A点的电动势等于A到B的电压降
  • Eab=-Uba
  • 单位伏特[V]

• 地

  • 电势为0的节点或支路可以称为地

• 功率

  • 瞬时功率

    • p(t)=dw/dt
    • p(t)=u(t)*i(t)

  • 平均功率

    • P=UI

  • 若p(t)>0，则表示此时该元件吸收功率；若p(t)<0，则表示此时该元件输出功率

参考方向

• 在分析电路的时候，常常会使用支路量的参考方向

• 当支路量的实际方向与参考方向相同时，支路量为正；否则为负

  • 电压、电流的“从高电位到低电位”即为正向
  • 电动势的“从低电位到高电位”为正向

• 关联参考方向：电流与电压参考方向相同

• 非关联参考方向：电流与电压参考方向相反

欧姆定律

线性电阻元件两端的电压与流过的电流成正比

表达式：u=Ri

电导形式：i=Gu

基尔霍夫定律

基尔霍夫电流定律

• KCL

• 在任意集总电路中，任意时刻流入或流出任意节点的各支路电流的代数和为0

  • 表达式：Σi(t)=0
  • 总流入=总流出

• 源于电荷守恒定律

  • 是恒稳电流下的电荷守恒

基尔霍夫电压定律

• KVL

• 在任意集总电路中，任意时刻沿任意闭合回路，各支路电压的代数和为0

  • 表达式：Σu(t)=0
  • 绕行一周，电压和恒为0
  • 注意选取绕行方向，与绕行方向同向（从高电平到低电平）的节点电压为正，反向的节点电压为负

• 源于电场环路定理

基本元件

线性电阻

• 电阻元件

  • R=U/I
  • 单位欧姆[Ω]
  • p=ui=Ri^2=u2/R

• 电导元件

  • G=1/R
  • 单位西门子[s]
  • p=Gu²⁼ⁱ2/G

• 非线性电阻：电压、电流关系不符合欧姆定律的电阻

线性源

• 电压源

  • 两端电压由函数决定，两端电流由外电路决定

• 电流源

  • 两端电流由函数决定，两端电压由外电路决定

• 电源发出的功率为p=ui

受控源

• 流控源

  • 流控电流源
  • 流控电压源

• 压控源

  • 压控电流源
  • 压控电压源

特殊情况

• 开路

  • 电压由外电路决定，电流为0
  • 可以视为输出电流为0的电流源

• 短路

  • 电压为0，电流由外电路决定
  • 可以视为输出电压为0的电压源

非线性元件

• MOSFET
• 三极管
• 压敏电阻

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标签：支路,参考,第一章,电路,电压,原理,电流,节点
来源： https://blog.csdn.net/qq_40500005/article/details/114676113