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《电路》(一)教案
第1章 电路的基本概念与基本定律
教研室：基础教研室 教师姓名：
课程名称 电路（一） 电路、电路模型、电路组成，理想元件、集总电路等概念，电压、授课专业及班次 电气工程及其自动化 授课内容 电流参考方向及电功率的计算。电压源、电流源的定义及其基本性质。受控源的双重性质。KCL、KVL。 授课方式及学时 讲授、讨论，5学时 熟练掌握电压、电流参考方向及电功率的计算。电压源、电流源的定义及其基本性质，目的要求 基尔霍夫定律（KCL、KVL）。掌握受控源的双重性质及电路模型。了解开路和短路的伏安特性。 重点与难点 重点：参考方向，独立源的基本性质，KCL、KVL。 难点：关联与非关联参考方向下电功率的计算，受控源的电源性质。 （1）电路、电路模型、电路组成，理想元件、集总电路等概念，电压、电流参讲授内容考方向及电功率的计算。（2学时） 及 （2）电压源、电流源的定义及其基本性质。受控源的双重性质。（2学时） 时间分配 （3）KCL、KVL。（2学时） 教 具 黑板、粉笔 参考资料
§1-1 电路和电路模型
一、实际电路
1.实际电路：由电路器件（如晶体管）和电路部件（如电阻、电容、电感）相互
连接而成的电流的通路，具有传输电能、处理信号、测量电能、存贮信息等功能。
2.组成（举例说明）：① 电源：提供电能的能源，它的作用是将其他形式的能量
转换为电能，又称激励或者激励源（输入），由激励在电路中产生的电流、电压称为响应（输出）；
② 负载：用电装置，它将电源供给的电能转换为其他形式的能量；
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③ 导线：连接电源与负载传输电能的金属导线。
3.功能：其一，是进行电能的传输、分配与转换。（电力系统）
其二，是实现信息的传递、控制与处理。（电子信息系统）
二、电路模型
1.电路模型：对于实际的电路，可以用足以反映其电磁性能的一些理想元件模型
或其组合来表示，构成实际电路的模型。（通过实际电路和电路模型来举例）
2.理想电路元件（集总元件）：具有确定的电磁性质的假想元件，是一种理想
化的模型并具有精确的数学定义，是组成电路模型的最小单元。 5种基本理想电路元件及其符号：
电阻元件：表示消耗电能的元件； 电容元件：储存电场能量的元件； 电感元件：储存磁场能量的元件；
电压源和电流源：将其他形式的能量转变为电能的元件； 理想导线：
3.电路建模：用理想电路元件及其组合模拟实际器件。本书不做研究，热门话题。
注意：1、不同的实际电路部件，只要具有相同的主要电磁性能，在一定条件下可用同一个模型表示；2、同一个实际电路部件在不同的应用条件下，它的模型也可以有不同的形式（以实际电感举例）；3、将实际电路中各个部件用其模型符号表示，可得到电路原理图。
三、电路理论中的几个问题
1.电路理论研究对象：研究电路中发生的电磁现象，并用电流、电压、电荷、磁
通等物理量来描述其中的过程。电路模型（电路）分析：基本的定律和定理，讨论各种计算分析方法。
2．理想电路元件简称电路元件。 3．“网络”和“电路”将不加区别地被应用。 4．随时间变化的量：小写。恒值：大写。
§1-2 电流和电压的参考方向
一、电流的参考方向
1.电流：电荷有规则的定向运动，形成电流。电流强度：单位时间内通过导体横
截面的电量。
i(t)?dqdt
2.实际方向：正电荷运动方向。一根导线或元件中的电流方向只有两种可能。
① 复杂电路难判定；② 非直流电路可能不断改变。
3.电流的参考方向： 任意假定的正电荷运动的方向，用箭头或双下标表示。
a，i?0，电流的实际方向与参考方向相同； b，i?0，电流的实际方向与参考方向相反；
二、电压的参考方向
1.电位：单位正电荷q从某一些移至参考点时电场力做功的大小。
电压：两点之间的电位之差即是两点间的电压。a，b两点间的电压表明了单位
正电荷由a点转移到b点所获得或失去的能量。
u(t)?dw dquab??dwwa?wb ?qq?正电荷a?b，失去能量，uab?0 ??正电荷a?b，获得能量, u ab?02.实际方向： 高电位指向低电位的方向，电位降低的方向为电压的实际方向。 3.电压的参考方向：事先假定的电压极性,。
用 “+” “-” 符号表示；用箭头表示；用双下标表示。
a，u?0, 电压的实际极性与参考极性相同； b，u?0, 电压的实际极性与参考极性相反。
例1-1： 如图(a)所示电路，若已知2s内有4C正电荷均匀的由a点经b点移动至c点，且知由a点移动至b点电场力做功8J，由b点移动到c点电场力做功为12J。(1) 标出电路中电流参考方向并求出其值，若以b点作参考点(又称接地点)，求电位Va、Vb、Vc, 电压Uab、Ubc。(2) 标电流参考方向与(1)时相反并求出其值，若以c点作参考点，再求电位Va、Vb、Vc, 电压Uab、Ubc。
解 (1) 设电流参考方向如(b)图所示，并在b点画上接地符号。依题意并由电流强度定义得
I?q4??2A t2由电位定义，得
Wab8??2V q4Vb?0Va?
Vc? WcbW12??bc????3Vqq4
应用电压等于电位之差关系，求得
Uab?Va?Vb?2?0?2VUbc?Vb?Vc?0?(?3)?3V(2) 按题目中第2问要求设电流参考方向如(c)图，并在c点画上接地符号。由电流强度定义，得
q4I?????2A
t2电位
W8?12Va?ac??5Vq4W12 Vb?bc??3V
q4Vc?0所以电压
U?Va?Vb?5?3?2V ab
Ubc?Vb?Vc?3?0?3V
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