电路与电路模型

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电路:电路是由各种电气设备或器件联接而成的电流的通路。

生活处处有电路,例如,有远距离输电线路,也有电视机中进行无线电信号接收和处理的电路。有时,复杂的电路也称为网络。

电路如果要按用途来分类,则可以分为两类:信号处理和能量的传送与转换。例如,电视机中的电路将电视信号进行处理,电网系统完成电能传送与分配,电气传动系统完成能量的转换。

电路由三部分组成:电源或信号源、中间环节以及负载。这三部分扮演的角色是:电源给电路提供电能,信号源给电路提供要处理的电信号,当然,传送信号的同时也伴随着能量的传送。从电路分析的角度,这两类源都成为电源。中间环节进行电能的传送或电信号的处理,负载则将电能转变为其他能量。当闭合电路中有电源时会产生电流和电压,因此电源又称为激励源或激励,而电流和电压则称为响应。

理想元件:理想元件(简称元件)是人为定义的有准确数学描述的电路元件,每种元件表示单一的一种物理性质。例如,最常用的电阻元件、电感元件及电容元件分别表示着消耗电能、储存磁场能力和储存电场能力这三种物理现象。

电路模型:根据各种电气设备的物理性质,将其表示为理想元件或理想器件的组合,称为建立其电路模型。电路中所有元件都用电路模型表示,就得到了整个电路的电路模型。电路模型直观地反映出各电气设备和器件的电、磁性质。对电路模型进行分析,可采用系统的分析方法,易于求出电路的数学描述和解答。应注意,任何模型都是在一定条件下近似的结果,有一定的适用范围,同一电气设备在不同的应用场合可能有不同的电路模型。例如,工作在低频电路的线圈,其匝间电磁效应可忽略,因此可用一个电阻元件和一个电感元件的串联作为其电路模型;而在高频电路中,线圈的电容不可忽略,因此其高频模型中除了电阻元件和电感元件,还会出现电容元件。(这个例子深有体会,没想到之前有次自己做的测量数据最后得出的结论,就隐藏在课本的第一页尾第二页头,emmm)

这里所讲的理想元件是集中参数元件,模型是集中参数电路模型。在集中参数电路中,所有的电磁现象及能量转换均集中在元件内部完成,电路性质与器件及电路的尺寸大小无关。在任一时刻,集中参数电路中流过任一点的电流以及任两点的电压是与空间位置无关的确定值。



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