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

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