电路设计（不用标明元件的具体集中参数电路）

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-11-24 09:54 标签： 电阻的参数

第一章 基 础 知 识 由电阻、电容、電感等集中集中参数电路元件 组成的电路称为集中电路 1.1 电路与电路模型 1.2 电路分析的基本变量 1.3 电阻元件和独立电源元件 1.4 基尔霍夫定律 1.5 受 控 源 1.6 两类约束和KCL，KVL方程的独立性 1.1 电路与电路模型 ?1.电路 ?2.电路的形式与功能 电路的功能基本上可以分成两大类 一类是用来实现电能的转换、传輸和分配。 电路的另一类功能则是在信息网络中用 来传递、储存、加工和处理各种电信号。 图1-2所示的是通信网的基本组成框图 通常把輸入电路的信号称为激励，而把经 过电路传输或处理后的信号称为响应 图1-2通信网的基本组成框图 ?3.电路模型与集中电路 构成电路的设备和器件统称为电路 部件，常用的电路部件有电池、发电机、 信号发生器、电阻器、电容器、电感线 圈、变压器、晶体管及集成电路等 基本嘚电路集中参数电路有3个，即电阻、电 容和电感 基本的集中集中参数电路元件有电阻元件、电 感元件和电容元件，分别用图1-3(a)(b) 和(c)来表示。 图1-3 三种基本的集中集中参数电路元件 实际电路要能用集中集中参数电路电路去近 似需要满足以下条件：电路的几何尺寸 i 必须远小于电蕗工作频率所对应的电磁波 的波长λ，即 l<<λ λ =c/f c=3×108m/s(光速)?? 1.2 电路分析的基本变量 ?1.电流及其参考方向 电流用符号i表示。其定义为：单位时 间内通过導体横截面的电荷量或者说电 流是电荷对时间的变化率。其表达式是 i=dq / dt 如果电流的大小和方向不随时 间变化则这种电流叫恒定电流， 简稱直流(Direct Current)简写作 dc或DC，可用符号I表示如果大小 和方向都随时间变化，则称为交变 电 流 简 称 交 流 (Alternating Current)，简写作ac或AC 图 1-4 1-4 1-4 1-4 说 明 电 流 方 向 用 图 电流参栲方向在电路图中的标注方法 如图1-5所示。在计算式中电流的参考方 向可用带有下标的电流符号表示。 图1-5电流的参考方向 ?2.电压及其参考方姠 电路中的电荷具有电位 (势)能电荷 只有在电场力的作用下才能作有规则的定 向移动，形成电流 大小和方向 (或极性)都不随时间变化 的电壓称为直流电压，用大写字母U表 示其定义为 U=W / q 电压参考方向在电路中的标注方法如 图1-6所示。图1-6(a)和图1-6(b)都表示电压 参考方向由a指向b 图1-6电压参栲方向 为了分析方便起见，常常采用关联的 (Associated)参考方向即电流与电压降参 考方向一致，如图1-7(a)所示在关联参考 方向下，只需标出电流的参栲方向或电压 的参考方向 图1-7u，i关联参考方向 ?3功率及其正、负号的意义 电功率(简称功率)是衡量电路中能量 变化速率的物理量其定义式为 p=dW / dt 茬直流电路中，功率与电流、电压均 不随时间变化式(1-7)可写成 P=U I 1.3 电阻元件和独立电源元件 ?1.电阻元件 ? (1) 电阻元件的伏安特性、欧姆定律 如前所述，电阻元件是从实际电阻器 抽象出来的模型在中学物理中，学过由 欧姆定律(Ohm’s law)即 u=Ri (或U=RI) ? (2) 电阻元件的功率与耗能 线性电阻元件在任一瞬间的吸收功率 可按式(1-7)结合欧姆定律进行计算，即 pR=u·i=Ri2=Gu2 在直流情况下计算式可写成 PR=UI=RI2=GU2 ?2.理想电压源 理想电压源是一个二端元 件，其端电压us在任意瞬间與通 过它的电流无关us可以保持恒 定不变(称为理想直流电压源)或 按一定规律随时间变化。 ?3.理想电流源 理想电流源是另一种理想电源 它也昰一个二端元件，在任意瞬 间输出电流is与其端电压无关。 is 可以保持恒定不变(称为理想直流电 流源)或按一定规律随时间变化 1.4 基尔霍夫定律 先介绍几个与电路结构有关的名词或 术语。 支路：电路中一个二端元件称为一条支路 节点：电路中元件的汇接点称为节点(结节)。 回路：电路中任一闭合的路径称为回路 网孔：内部不含支路的回路称为网孔。 ?1.基尔霍尔电流定律(KCL) 基尔霍夫电流定律可表述为：在集中 集中参數电路电路中任一时刻流出 (或流入)节点的 各支路电流的代数和恒等于零。 写成数学表达式为 Σi=0 (1-18)?? 式(1-18)称为KCL方程 ?2.基尔霍夫电压定律 基尔霍夫電压定律可表示为： 在集中集中参数电路电路中，任一时刻沿任 一回路方向，回路中各支路电压降代 数和恒等于零用式子表示即 ??? Σ u=0?

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