电路第一章 电路变量

第一章 电路变量

本章目标

• 理解并能够使用国际单位制(SI)和10的幂的标准前缀。
• 了解并能够使用电压和电流的定义。
• 了解并能够使用功率和能量的定义。
• 已知理想基本电路原件电压和电流的条件下，能够使用无源符号约定计算其功率。

?> 概述：本章主要有两个部分：其一是简述这门课要干什么和复习一些电路常识；其二是一般性描述电路分析的意义，然后介绍一些预备知识，比如电压和电流的概念。

不过说实在的，不知道是我上课没听还是老师没讲，有许多教材上含有的东西，上课时我是没有听到的。作为写课后博客这样一件具有复习性质的事情，下面我对书本进行阅读。

1.1 电气工程概述

电气系统的五个主要分支：

• 通信系统：产生、传送、分配信息。
• 计算机系统：用电信号处理信息，包括微电路网络或集成网络。
• 控制系统：用电信号控制生产过程。
• 电力系统：产生和分配电力。
• 信号处理系统：对表现信息的电信号进行处理，使信号包含的信息成为更合适的形式。

!>只要有助于完成工作，工程师们就应该从你欧冠各个领域汲取各种知识（工程中实际上需要多个系统的集成）

1.1.1 电路理论

电路是实际电气系统的近似数学模型。

电路理论是电磁理论的特例，满足下面的基本假设，用电路理论而不是电磁理论研究电路形式的物理系统。

1. 电效应在瞬间贯穿整个系统：足够小就可以，称为集总参数系统。
2. 系统里每个元件的静电荷总是零：都不能收集到额外的静电荷，但是有些元件可以保持等量的相对隔离电荷。
3. 系统里的元件之间没有磁耦合：但是可以发生在元件内部。

相当的严谨了，应该说，在读上面的三条基本假设的时候考虑到的可能的例外情况都进行了阐述来表达没有超出假设。

只要电力系统物理尺度小于$5\ast 10^{6}m$，都可以称为集总参数系统。

1.1.2 解决问题

1. 什么已知，什么待求
2. 画电路图或者采用其他形式的模型
3. 考虑几个解决方案并从中挑选一个方案
4. 计算答案
5. 发挥创造性
6. 检验解答

这一部分还有待进一步的探讨，欢迎探讨

1.2 国际单位制

我觉得这一部分还是略过吧，我不可能总结得更简略或者则更复杂了。

1.3 电路分析概述

讲带你路分析之前先讲一讲电路设计（工程设计），大抵是因为优秀的电路设计都是基于工程的。

需求 -> 概念 -> 模型

通过比较设计要求中的期望特性和电路分析得到的预测特性，进行电路模型和理想电路元件的改进。

1.4 电压和电流

使用电路模型可以用一个元件的端口的电压和电流严格地模拟该元件，因此，两个不同元件的端电压和端电流之间的关系可能是相同的。
知道了元件的端口特性，就可以分析它在电路中起到的特性。至于元件的内部是怎么实现的，则不是电路原理这门课讨论的范畴。

1.5 理想基本电路元件

理想基本电路元件：

• 只有两个端子，是链接其他电路元件的链接点
• 可以用电压和电流用数学方式描述（就像前面1.4中提到的）
• 不能被分解为其他元件

并指出本书采用无源符号约定。

1.6 功率和能量

与电荷流关联的功率可以直接根据电压和电流的定义式推出，即
$$p=\frac{dw}{dt}=(\frac{dw}{dq})(\frac{dq}{dt})$$
基本电路元件的功率等于元件流过的电流和元件上的电压的乘积。从对无源符号的约定中我们可以理解和解释到底是“释放”还是“吸收”。

是的，这一节的重点就这么多。
不过如果你有要补充的东西，欢迎在评论区留言