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1-1 电路和电路模型 1. 收音机、电视机、计算机和通信系统都是电路。 电路的一种作用是实现电能的传输和转换，如果电力网络；另外一个作用是信号的传输、处理和存储。 2. 由电阻、电容、线圈、变压器、晶体管、运算放大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等电气器件和设备连接而成的电路，称为实际电路。 根据实际电路的几何尺寸d与其工作信号波长的关系，可以将它们分两大类： （1）集总参数电路， 能量都是通过电路传输，不会辐射到空中。 （2）分布参数电路， 如手机，它很多能量是通过空中传输，不是通过内部线路传输的。 本书只讨论集总参数电路，今后简称为“电路” 例如：50Hz，波长=6000Km，电力信号 2000MHz, 波长=15cm， 卫星信号 （1）电力的传输、处理 （2）信号的传输、处理 低频信号发生器 3. 电路分析与电路综合 实际电路→电路模型→计算分析→电气特性 电路的输入和输出 （1）1个电路模型（结构、输入），求它每个去路上的电流和电压。 （2）要求一个输入和一个输出，设计一个电路来完成这个工作。完成的方式有多种，每种成本和性能不完全一样。工业上希望成本低，性能要。 4. 目的：通过对电路模型的分析计算来预测实际电路的特性。从而改进实际电路的电气特性和设计出新的电路。 5.任务：掌握电路的基本理论和电路分析的方法。 6. “电路“的两种含义：（1）实际电路 （2）电路模型。电路模型是从实际电路中抽象出来的，它近似地反映实际电路的电气特性。电路模型是由一些理想的电路元件用理想导线连结而成。 电路模型的表示方法（1）电路图 （2）电路数据（表格或矩阵） S1-2 电路和基本物理量 一、电流和电流的参考方向 带电粒子（电子、离子）定向移动开成电流。电子和负离子带负电荷，正离子带正电荷。电荷用符号q或Q表示，它的SI单位为库（C）。 单位时间内通过导体横截面的电荷定义为电流，用符号i或I表示，其数学表达式为i=dq/dt 电流的SI单位是安培（A） 恒定电流 量值与方向均不随着时间变化的电流，简称直流(dc右DC），一般用I表示。 时变电流 量值和方向随着时间变化的电流，称为时变电流 交流电流 电流参考方向 习惯上把正电荷移动的方向规定为电流的方向。 iab=2A 或iba=-2A 电路中任一电流有两种可能的参考方向，当对同一电流规定相反的参考方向时，相应的电流表达式相差一个铅，即 iab=-iba 今后，在分析电路时，必须事先规定方向。 二、电压和电压的参考极性 电荷在电路中移动，就会有能量的交换发生。单位正电荷由电路中a点移动到b点所获得或失去的能量，称为ab两点的电压，即 u=dW/dq 电压实际是电势差。 其中dq为由a点移动b点的电荷量，单位为库，dW为电荷移动过程中所获得或失去的能量，其单位为焦耳J，电压的单位为V 将电路中的任一点作为参考点，把a点到参考点的电压称为a点的电位，用符号va或Va表示。在集总参数电路中，元件端钮间的电压与路径无关，而仅与起点与终点的位置有关。电路中a点到b点的电压，就是a点电位与b点电位之差，即 uab=va-vb 量值和方向均不随时间变化的电压，称为恒定电压或直流电压，一般用U表示。量值和方向随时间变化的电压，称为时变电压，一般用u表示。 方向：a→b 失去能量，a高，b低 a→b 获得能量，a低，b高 习惯上认为电压的实际方向是从高电位到低电位，高电位为正极，低电位为负极。与电流类似，电路中各电压的实际方向或极性往往不能事先确定，在分析电路时，必须规定电压的参考方向或参考极性，用+与-号分别标在电路图的a点和b点附近。 电压的方向没有实际的意义，因为电压每秒钟可能会改变很多次。 在电路分析中，通常都是假设的电流和电压方向。 关联参考方向：对于二端元件，电流和电压的方向一致。 常采用电压电流的关联参考方向。 三、电功率 1.二端元件 二端网络 当电压电流采用关联参考方向时，二端元件或二端网络吸收的功率为 p=dw/dt=(dw/dq)(dq/dt)=ui p(t)>0时，表明该时二端元件吸收功率， p(t)<0时，表明该时二端元件实际发出功率。 |
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