电路基础学习

一、电路模型和电路定律

一、电路

1. 电路：

电路：实际的、复杂的
电路模型：抽象的、简单的

2．5种基本电路元件

(1)电阻元件：表示消耗电能的元件
(2)电感元件：表示产生磁场，存储磁场能量的元件
(3)电容元件：表示产生电场，存储电场能量的元件
(4)电压源、电流源：将其他能量转换为电能的元件

注意：
如果表征元件端子特性的数学关系式是线性关系，该元件称为线性元件，否则称为非线性元件。
特点：
(1)只有两个端子
(2)可以用电压或者电流按照数学方式描述
(3)是最小的电路元件，不可再拆分
注意：
(1)具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用同一电路模型表示
例如：用电阻代替灯泡
(2)同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式。

例如电感线圈的电路模型：
1电感是直流的时候，损耗一些能量相当于电阻
2是交流，相当于理想线圈
3是交流时候和能耗类的，相当于线圈和电阻
4如果在交流是高频或者超高频的时候，相当于线圈、电阻、和电容效应

频率是0的交流看成直流

ω	电感（L）	电容（C）	备注
∞	断路	导线	隔直通交
ω0	R（阻抗）	R（导纳）	频率有限，对电都有一定阻碍作用，既不完全断开又不完全导通，使得电路两端有一定的相位差
0	导线	断路	隔交通直

二、电流和电压的参考方向

（一）电流

1.电流的参考方向：带电粒子有规则的定向运动
2.电流强度：单位时间内通过导体横截面的电荷量

对于除法：将形式改成微分的商，即求导
对于乘法：将形式改为积分

3.单位：kA、mA、uA

4.方向：正电荷运动的方向(实际方向)

5.参考方向：任意假定一个正电荷运动的方向
参考方向与实际方向相同：i>0
参考方向与实际方向相反：i<0

6.电流参考方向的两种表示

（二）电压

1.电位φ：一单位正电荷q从电路中一点移至参考点（φ=0)时电场力做功的大小。
2.电压U：单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功（W）的大小。

UAB=φA-φB

W=qUAB

3.方向：高电位指向低电位方向
4.单位kV、V、mV、
结论：电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。

5.参考方向：假定高电位指向低电位的方向
参考方向与实际方向相同：U>0
参考方向与实际方向相反：U<0

6.电压参考方向三种表示方式

（三）关联参考方向

元件或支路的u，i，采用相同的参考方向为关联参考方向，反之为非关联参考方向

注意：①分析电路前必须选定电压和电流的参考方向
②参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注（包括方向和符号)，在计算过程中不得任意改变
③参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压、电流的实际方向不变。

三、电功率和能量

（一）常见倍数与分数词头

（二）电功率

1.电功率是单位时间内电场力做的功

功率单位：W瓦特
能量单位：J焦耳
E=P*t

2.电路吸收或发出功率的判断
吸收功率：+
发出功率：-

ui关联：+
ui非关联：-

①　带公式，加符号
②　代数值
③　看结果，结果>0则符合求的吸收或发出，结果<0,则相反

注意：
对一完整的电路，满足：发出的功率=吸收的功率

3.集总参数电路
集总参数电路：由集总元件构成的电路。
集总元件：假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行。
集总条件：d< < λ
d 表示电路的尺寸， λ是电磁波长

两边同除以光速c

d/c<< λ/c

τ << T

τ 表示电磁经过电路尺寸所需要的时间
T表示电磁过程的时间

集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但与空间坐标无关。因此，任何时刻，流入两端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的电流；端子间的电压为单值量。

（三）电阻元件

1.对电流呈现阻力的元件。其特性可用u～i平面上的一条曲线来描述：曲线上任意一点的斜率，某点的点上表示的阻值。
2.ui关系满足欧姆定律

3.R称为电阻，单位：Ω(Ohm)单位
G称为电导，单位：S(Siemens)
R=1/G
R>∞ 阻值大 G->0 导通小
G>∞ 导通大 G->0 阻值小