2022 03月15日
作者: 小白哥
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电路原理-电路的基本规律(一)

1.电流

单位时间内通过导体横截面的电荷量q定义为电流强度,简称电流,用符号i或i(t)表示,即

                       i(t)=

 式中,电荷量的单位是库(C),时间的单位是秒(s),电流的单位是安(A)。

在电源外部电流由正极流向负极,在电源内部由负极流回正极。

通常在分析电路问题时,先指定某一方向为电流方向,称为电流的参考方向,电流的参考方向是任意指定的,一般用箭头表示,有时也用双下标表示,如iab表示其参考方向为由a指向b。如果电流的参考方向与实际方向一致,则电流i为正值;如果电流的参考方向与实际方向相反,则电流取负值。

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2.电压

电路中,电场力将单位正电荷从某点移到另一点所作的功定义为该两点之间的电压,也称电势差,用u或u(t)表示,即

                      u(t)=

式中,功w(t)的单位是焦(J),电压的单位是伏(V)。


通常,两点间电压的高电位端为“+”极,低电位端为“-”极。

在分析电路问题时,先指定电压的参考极性,“+”号表示高电位端,“-”号表示低电位端,电压的参考极性是任意指定的,有时也用箭头表示参考极性,箭头由“+”极指向“-”极;也可用双下标表示,如uab表示a点为“+”极,b点为“-”极。

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3.关联参考方向


    对一个元件或一段电路上的电压,电流的参考方向,可以分别独立地任意指定,但为了方便,常常采用关联参考方向,即电流的参考方向和电压的参考方向一致。

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4.功率和能量







电路元件吸收的电功率p(t)定义为

                       P(t)==u(t)i(t)

电功率简称功率,单位是瓦(W)。需要注意的是,该式是在电压,电流为关联参考方向下推得的,如果电压,电流为非关联参考方向,则电路元件吸收的功率p(t)

                                                            P(t)=-u(t)i(t)

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如果p>0,表示元件吸收功率;如果p<0,表示元件吸收的功率为负值,实际上它将发出功率。

在二端元件上电流和电压取关联参考方向的前提下,在t1t2时段内该二端元件吸收的电能为

                                              W==

一个二端元件(或电路),如果对于所有的时刻t,元件吸收的能量满足

                  W(t)=0

则称该元件(或电路)是无源的,否则就称其为有源的。

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