《电路分析》第01单元

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1、《电路分析》第一章嵌入式系统工程系陈功*1电路理论的发展历史回顾初期：电路理论的形成在19世纪～20世纪40年代，是从物理学的电磁学理论中发展出来的一门创新概念和方法的学科。标志：1827年的欧姆定理、1847年基尔霍夫定理、1894年把复数用于电路计算、1920年实现滤波器、1921年提出四端网络和黑盒子的概念等等。形成：线性网络分析与综合的理论。*2电路理论的基本认识电路理论是研究电路的基本规律及其计算方法的学科；电工和电子科学技术的重要理论基础之一；现代电气和电子工程师知识结构中不可缺少的重要组成部分。*3电路通常由电源、负载和

2、中间环节三部分组成。•电路的组成1、电路的组成及其功能火线..零线电源连接导线和其余设备为中间环节负载1.1电路及电路模型*41、电路的组成及其功能1.1电路及电路模型•电路的功能电路可以实现电能的传输、分配和转换。电力系统中电子技术中电路可以实现电信号的传递、变换、存储和处理。电路是由电工设备和元器件按一定的方式联接起来且为电流流通提供路径的总体。*51.1电路及电路模型2、电路模型R+US–电阻元件只具耗能的电特性电容元件只具有储存电能的电特性理想电压源输出电压恒定，输出电流由它和负载共同决定理想电流源输出电流恒定，两端电压由它和

3、负载共同决定。L电感元件只具有储存磁能的电特性IS理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性单一、精确，可定量分析和计算。C•理想电路元件*61.1电路及电路模型2、电路模型实体电路负载电源开关连接导线SRL+U–IUS+_R0电路模型电源负载中间环节用抽象的理想电路元件及其组合，近似地代替实际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。*71.1电路及电路模型2、集总假设集总参数元件：若实际电路的电器装置的几何尺寸与工作波长相比非常小以致可以忽略不计，这样的器件称为集总参数器件或元件。理想化的集总参数器件没有体积大小，即特

4、性集中在空间一个点上，从一端流入的瞬时电流等于从另一端流出的瞬时电流。由集总参数元件构成的电路称为集总参数电路。*81.1电路及电路模型2、集总假设在集总参数电路中，各种电现象（如电场、磁场）可以分别在不同的元件中考虑，电场只与电容元件有关，磁场只与电感元件有关，电阻只耗能，电场与磁场之间无相互作用，这种现象称为集总假设。（电流与电压只是时间的函数，而不是空间的函数）本课程讨论的电路都是集总假设条件下的集总参数电路。*91.1电路及电路模型2、集总假设例1：工业用电f=50Hz工作波长=C/f（C为波速，一般为3×108m/s)解得：

5、工作波长=6000Km>>元件尺寸集总假设成立。例2：微波中继频率f=2000MHz工作波长=C/f（C为波速，一般为3×108m/s)解得：工作波长=0.15m集总假设不成立。*101.1电路及电路模型电路由哪几部分组成？各部分的作用是什么？何谓理想电路元件？其中“理想”二字在实际电路的含义？集总参数元件有何特征？如何在电路中区分电源和负载？试述电路的功能？何谓“电路模型”？想想、练练*111.1电路及电路模型电路一般由电源、负载和中间环节三大部分组成。电源是电路中提供电能的装置，其作用是将其它形式的能量转换成电能；负载是电路中接收

6、电能的装置，其作用是将电能转换成其它形式的能量；中间环节包括连接导线、开关及控制保护设备及测量机构，它们是电源和负载之间不可缺少的连接和控制部件，起着传输和分配能量、控制和保护电气设备的作用。•电路由哪几部分组成，各部分的作用是什么？•试述电路的分类及功能。工程应用中的实际电路，按照功能的不同可概括为两大类：①电力系统中的电路：特点是大功率、大电流。其主要功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换。②电子技术中的电路：特点是小功率、小电流。其主要功能是实现对电信号的传递、变换、储存和处理。思考回答*121.1电路及电路模型理想电路元

7、件是从实际电路器件中科学抽象出来的假想元件，由严格的定义来精确地加以阐述、理想电路元件是具有单一电磁特性的简单电路模型单元。电路理论是建立在模型概念的基础上的，用理想化的电路模型来描述电路是一种十分重要的研究方法。由理想电路元件构成的、与实际电路相对应的电路图称为电路模型。•何谓理想电路元件？何谓电路模型？思考回答*13•集总参数元件有何特征？集总参数元件的特征就是：在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部进行，其次要因素可以忽略的理想化电路元件。对于集总参数元件，任何时刻从元件一端流入的电流，恒等于从元件另一端流出的电流，并且元件两

8、端的电压值是完全确定的。1.1电路及电路模型电路理论中研究的都是由理想元件构成的、与工程应用中的实际电路相对应的电路模型。在实际的电路中，“理想”电路元件是不存在的。白炽灯、电炉等设备，之所以在研究它们时可以把它们作为一