0101 电路模型和电路定律

理论分析课程

重点：
1.电压、电流的参考方向
2.电阻元件和电源元件的特性
3.基尔霍夫定律（KCL、KVL）

1.1电路和电路模型

1.实际电路：由电工设备和电气器件按预期连接构成的电流的通路
功能：
a.能量的传输、分配与转换；
b.信息的传递、控制与处理

共性：建立在同一电路理论基础上

2.电路模型
电路模型：反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合
理想电路元件：有某种确定的电磁性能的理想元件

5种基本的理想电路元件:
电阻元件:表示消耗电能的元件
电感元件:表示产生磁场，储存磁场能量的元件
电容元件:表示产生电场，储存电场能量的元件
电压源和电流源:表示将其它形式的能量转变成电能的元件。

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。

注意
5种基本理想电路元件有三个特征:
a)只有两个端子;
b)可以用电压或电流按数学方式描述;
c)不能被分解为其他元件

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;
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。

1.2电压和电流的参考方向

电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等
在线性电路分析中，人们主要关心电压、电流、电功率

1.电流的参考方向：
电流：带点粒子有规则地定向运动
电流强度：单位时间内通过导体横截面的电荷量

单位：KA A mA uA
方向：规定正电荷运动的方向为电流的实际方向
元件（导线）中电流流动的实际方向只有两种可能

参考方向：任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向
表明
电流（代数量）大小 （数值） 方向（正负）

电流参考方向的两种表示:
用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向
用双下标表示：如i_AB，电流参考方向由A指向B

电路中电位参考点可任意选择;参考点结论一经选定，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。
一般来说，我们以大地为基准点

1.3电功率和能量

要满足能量守恒定律