模拟和数字电路基础第一讲 集总参数电路约束条件

电与我们日常生活息息相关。 电主要以两个渠道为人们服务 1 提供能量类 2 信息类

第一类出现的形式有电能驱动电机，电转为热能加热等；

第二类出现的形式是 数据存储，数据处理，数据传递等；

日常中常见的与电相关的物体有 手机电池，小灯泡，电容等。

工程师通过电路设计，使用电路元件构建电路产品为人们服务。在设计电路之前，人们需要先学习电路元件特性，分析由原件构成的电路。

后面再综合去设计产品。

我们需要一步步从搞清楚一些概念。

1 什么是电？

电指电子的流动，聚集形成的现象。

根据物质组成特性，有的物质中的电子被束缚着不能自由移动，这类物质成为绝缘体，绝缘体常见的是陶瓷，玻璃，塑料，木材等；

有的物质中的电子受到的约束力较小能自由移动，这类物质成为导体，常见导体有铜，铝，盐水等；

2 什么是电压

物体本来是不显电性。 电子移动造成失去电子部分区域带正电，得到电子区域的部分形成负电区域。 正电区域和负电区域构成电场，电场的特性是正极对电子有吸引力，

负极对电子有排斥力。用电厂强度E来描述电场强度。

电子在电场中有电势能，电量单位是库伦(C)。 某点的电势能是电场强度与电量的乘积。 假如某电场中，A点的电场强度为E1,B点的电场强度为E2，那么1C的电量在A点的电势能为E1焦耳，B点的电势能为E2焦耳。

A点的电势能减去B点的电势能除以电量就是这两点的电势差， 既E1-E2。

电势差表示力量点间的电势能差除以电量，就是电势能的变化。 我们也称电势差为电压，单位是电压，符号是V；

3 什么是电流？

电子的流动形成电流，可以类比于日常中的水流，其定义为一定横截面接单位时间内流过的电量，数学表示为 dq/dt ,单位是安培，符号是A；

为了分析学习电路，需要把物理域的物体进行抽象。例如电池在电路分析时只关注其两端电压而不考虑它的几何形状，重量等；

电灯泡使用一个电阻符号表示，在电路中分析中同样只考虑其阻值，而不考虑其几何形状，重量等；

抽象的原件由原件本身及与外界连接的端子，如两个端子元件。 元件与元件通过端子相连接，其内部不发生关系，只是端子间的电压，电流发生联系。

在学习电路时，分析的背景是在集总约束条件下，具体有三个约束条件：

第一 含有元件的任何回路内磁通变化率一直为0；

第二 元件中的电荷变化率为0；

第三 运用在电路中信号的波长远远大于电路尺寸；