在電路理論中,除了電壓和電流這兩個變量之外,還有兩個與它們相聯(lián)系的兩個變量,在研究電路的性質(zhì)時起很重要的作用,這就是電荷和磁通。
由物理學(xué)的知識可以知道,電荷是帶電粒子帶電多少和帶電極性的表征量。電荷變量用符號q來表示,其基本單位是庫侖(c)。在電路分析中,我們重視它與電流變量的關(guān)系,這個關(guān)系可以表示成微分或積分的形式。
電荷的一個重要性質(zhì)是它的守恒性。簡單地說,就是電荷既不能被創(chuàng)造,也不能被毀滅;電荷的轉(zhuǎn)移必然形成電流。由上面的關(guān)系式還可以看出,在有限電流的情況下,電荷的分布不可能發(fā)生突變。這個性質(zhì)對于動態(tài)電路的時域分析有重要意義。
磁通用來表征磁場的分布情況。在物理學(xué)中,磁通定義為磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量通過某一非封閉曲面的面積分。磁通變量用符號φ表示,其基本單位是韋伯(wb)。在電路理論中,用磁通來聯(lián)系電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象。由電磁學(xué)知識,我們知道磁通和電壓之間有如下的關(guān)系。
磁通的一個重要性質(zhì)是它的連續(xù)性,即穿過任一空間閉合曲面的磁通量之和等于零。此外,從上面磁通和電壓的關(guān)系可以看出,在電壓不是無限大時,磁通的分布決不能突變。我們在研究動態(tài)元件(電感元件)和動態(tài)電路的分析時將要用到這個性質(zhì)。