电路原理_skja_01电路元件与电路定律第一讲

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。
波长 = 3×105 0.0210–6 = 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。
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电压和电流的参考方向 (reference direction)
一、电流 (current) 1. 电流：带电质点的定向运动形成电流。 电流的大小用电流强度表示。
def Δ q dq i(t) lim
的参考方向。
UAB
A
B
三、电位
取恒定电场中的任意一点（O点），设该点的电位为零， 称O点为参考点。则电场中一点A到O点的电压UAO称为A
点的电位，记为A 。单位 V(伏)。
a
b
设c点为电位参考点，则 c= 0
a= Uac， b=Ubc， d= Udc
d
c
Uab = a- b
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–
2. u, i 取非关联参考方向
+
i
元件（支路）发出功率
u
p=ui
或写为 p发 = u i
–
+
例 U = 5V， I = - 1A I
U
–
例 U = 4V， I = - 2A
P吸= UI = 5(-1) = -5 W 或 P发 = -UI = -5(-1) = 5W
+
I U
–
P发= UI = 4(-2) = -8 W 或 P吸= -UI = -4(-2) = 8W
U> 0
实际方向 +; 0
例
+
10V U1 10
10V U1 10 +
U1 = 10V
U1 = 10V
3. 电压参考方向的三种表示方式
(1) 用正负极性表示：由正极指向负极的方向为电压
的参考方向
+
U
(2) 用箭头表示：箭头指向为电压的参考方向 U
(3) 用双下标表示：如 UAB , 由A指向B的方向为电压
Δt0 Δ t dt
单位名称：安（培） 符号：A （Ampere） mA A
2. 电流的参考方向
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
例
I1
I1
10V
10
I1 = 1A
10V
10
I1 = -1A
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10BASE-T wall plate
例 开关 灯泡
电 池
导线
s
Ri
R
US
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。
二、电压 (voltage)
1. 电压 (voltage)：电场中某两点A , B间的电压(降)UAB 等于 将单位正电荷q从A点移至B点电场力所做的功 WAB,，即
U AB
def

dWAB dq
单位名称：伏(特) 符号：V（Volt） mV V
2. 电压(降)的参考方向 + 实际方向
+
U
（参考方向）
电路元件的功率 (power)
一、 电功率：单位时间内电场力所做的功。
p dw dt

dw dq
dq dt
ui
功率的单位名称：瓦（特） 符号（W） 能量的单位名称：焦（耳) 符号（J）
二、功率的计算 1. u, i 取关联参考方向
i 元件（支路）吸收功率
+
u
p=ui
或写为 p吸 = u i
电流参考方向的两种表示：
• 用箭头表示 I
• 用双下标表示 IAB
A
B
3. 为什么要引入参考方向 ？
(a) 复杂电路的某些支路
？
事先无法确定实际方向。
(b) 电流是交变的 i
i
t
i Im sin t
0
T/2 T
当 0 t T 2 , i 0 电流实际方向与参考方向相同 当 T 2 t T , i 0 电流实际方向与参考方向相反
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 = 0.02 s
波长 = 3×105 0.02=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 = 0.0210–6 s = 0.02 ns
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
电路和电路模型（model )
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.