《电路分析基础》第1章 电路模型和电路元件 读书笔记

电路和电路模型

电路及集总电路模型
集总参数元件：当实际电路尺寸远小于其使用时最高工作频率对应的波长时而抽象出的理想元件
二端集总元件
集总电路模型：集总参数元件组成的电路
分布参数电路

电路变量

电流及其参考方向
定义：单位时间内通过导体横截面的电量
i=dq/dt
电流的参考方向:任意选定的方向（正方向）
根据结果确定电流的真实方向：i>0,一致；i<0,相反
电压及其参考极性
定义：单位正电荷在电场中由a点移动到b点时所获得或失去的能量。也称电位差。
u=dw/dq（方向：高电位点指向低电位点的方向）
电压的参考方向：>0,一致；<0,相反
功率
定义：电位时间内电荷获得或失去的能量
关联参考方向下：p(t)=ui;非关联参考方向下：p(t)=-ui
p>0,吸收功率（消耗）;p<0,发出功率（提供）

基尔霍夫定律

几个电路名词：
支路：链接于电路中的每个二端元件（注意:每个二端元件就为一个支路）
支路电压和支路电流：流经元件的电流和元件两端的电压
节点：支路的连接点
回路：电路中任意闭合路径
网孔：内部不含有支路的回路

基尔霍夫电流定律(KCL) 电荷守恒
在集总参数电路中，任一瞬间，流入（或流出）电路中任一节点的电流代数和恒等于零（若规定流出为正，则流出为负）
也可推广到一个闭合面

基尔霍夫电压定律(KVL) 能量守恒
在集总参数电路中，任一瞬间沿任一回路各支路电压代数和等于零 （电压参考方向与回路绕行方向一致为正，反之为负）

注意 ：两套符号：1）方程中个项前的正负号；2）电流电压本身数值的正负号

电阻元件

定义
电阻器的抽象模型，f(u,i)=0

电压电流关系(VCR)(伏安特性)
u=Ri
伏安特性曲线（线性&非线性；时变&非时变）

功率
无源元件
开路和短路

电压源

理想电压源
基本性质：
（1）端电压是定值或是固定的时间函数，与流过的电流无关
（2）流过电压源的电流与与之相连接的外电路决定
连接电阻
非理想电压源

电流源

理想电流源
基本性质：
（1）供出的电流是定值或是固定的时间函数，与其两端电压无关
（2）电流源两端电压由与之相连接的外电路决定
理想电流源不能开路！

受控源

基本概念
端口：从一对端点一端流入的电等于从另一端留出的电流
受控源类型
VCVS 电压比系数
CCCS 电流比系数
VCCS 转移电导
CCVS 转移电阻

电阻的等效变换 输入电阻

等效的概念
如果一个单口网络和另一个单口网络电压电流关系完全相同，则这两个单口网络等效（对任意外电路）
输入电阻
对不含独立电源（可含有受控源）的单口网络，定义端口的电压和电流之比为该单口网络的输电阻（等效电阻和输入电阻相等但概念不同）

电源的等效变换

电压源
电压值不同的电压源不能并联
推论：任何元件与电压源并联，其对外电路作用与一个电压源作用等效
电流源
电流值不同的电流源不能串联
推论：任何元件与电流源串联，其对外电路作用与一个电流源作用等效
在电源内部
外部相同，内部不同
实际中两种近似情况