电路分析基础课件1-2电路的基本物理量.ppt

112 2 电路的基本物理量电路的基本物理量 电路的特性是由电流、电压和电功率等物理量来描述的。电路分析的基本任务是计算电路中的电流、电压和电功率。一，电流和电流的参考方向电流和电流的参考方向 带电粒子(电子、离子)定向移动形成电流。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单位为库仑(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，其数学表达式为电流的SI单位是安培(A)。恒定电流恒定电流:量值和方向均不随时间变化的电流，称为恒恒定定电电流流，简称为直流(dc或DC)，一般用符号I表示。时变电流时变电流:量值和方向随时间变化的电流，称为时时变变电电流流，一般用符号i表示。交流电流交流电流:量值和方向作周期性变化且平均值为零的时变电流，称为交流电流交流电流,简称为交流交流(ac或AC)。与电流有关的几个名词 习惯上把正电荷移动的方向规定为电流方向(实际方向)。在分析电路时，往往不能事先确定电流的实际方向，而且时变电流的实际方向又随时间不断变动，不能够在电路图上标出适合于任何时刻的电流实际方向。为了电路分析和计算的需要，我们任意规定一个电流参考方向，用箭头标在电路图上。若电流实际方向与参考方向相同，电流取正值；若电流实际方向与参考方向相反，电流取负值。根据电流的参考方向以及电流量值的正负，就能确定电流的实际方向。电流参考方向电流参考方向 例如在图示的二端元件中，每秒钟有2C正电荷由a点移动到b点。当规定电流参考方向由a点指向b点时，该电流i=2A,如图(a)所示；若规定电流参考方向由b点指向a点时,则电流i=-2A，如图(b)所示。若采用双下标表示电流参考方向，则写为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负号，即 今后，在分析电路时，必须事先规定电流变量的参考方向。所计算出的电流i(t)0，表明该时刻电流的实际方向与参考方向相同；若电流i(t)0,表明该时刻a点的电位比b点电位高；若电压uab(t)0时，表明该时刻二端元件实际吸收（消耗）功率；当p(t)0时，表明该时刻二端元件实际发出（产生）功率。由于能量必须守恒，对于一个完整的电路来说，在任一时刻，所有元件吸收功率的总和必须为零。若电路由b个二端元件组成，且全部采用关联参考方向，则功率的SI单位是瓦特(W)。二端元件或二端网络从t0到t时间内吸收的电能为 表13列出部分国际单位制的单位，称为SI单位。在实际应用中感到这些SI单位太大或太小时，可以加上表14中的国际单位制的词头，构成SI的十进倍数或分数单位。例如 例11 在图18电路中，已知U1=1V,U2=-6V,U3=-4V,U4=5V,U5=-10V,I1=1A,I2=-3A,I3=4A,I4=-1A,I5=-3A。试求：(1)各二端元件吸收的功率；(2)整个电路吸收的功率。图18 例11 思考与练习思考与练习121 为什么在分析电路时，必须规定电流的参考方向和电压的参考极性？参考方向与实际方向有什么关系？122 你能确定图122电路中电压Uab的实际极性吗？为什么？123求图123各二端元件的吸收功率。图12 2 图1232002年春节摄于成都人民公园