(工学)电路的基本分析方法

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1、第1章电路基本分析方法本章介绍电路的基本规律和分析方法。首先，进行实际问题的证实性研究分析；其次，建立问题的模型；第三，模型分析；第四，将分析结论用于解决实际问题。1.1电路的组成和作用电路是电流流经的通路，可分为两大类：电力电路和电子电路。1.电力电路(强电)⑴作用:电能的传输及转换。⑵组成:电源、负载、导线、开关。⑶实例:照明、电动机、电炉E2.电子电路（弱电）⑴作用:信号的采集、传输、处理、显示及控制。⑵组成:传感器、处理显示控制器、导线⑶实例:测温、消防报警、电视监控mA【思考与讨论】在电力电路中电能的传输与电子电路中信号的传递有什么异同？

2、理想电路元件：具有单一电磁性质的电路元件。实际元器件的理想化：对于实际元器件，要忽略次要因素，突出其主要电磁性质，称为理想化(模型化)。电路模型：用理想电路元件组成的电路，用于表示实际电路。1.2电路分析的基础知识1.2.1电路模型1.2.2理想电路元器件根据元器件本身是否产生能量，可分为无源元件和有源元件；根据元器件的特性，又分为线性元件和非线性元件。描述元器件特征参数的变量之间若呈线性关系，则称为线性元件。电路中的元器件均为线性元件，称为线性电路。一、理想无源元件无源元件是指本身不产生能量的元器件。电阻R、电容C、电感L是三种典型的无源元件。【

3、注意】今后所分析的电路均指电路模型。在电路图中，各种元器件使用规定的规范性图形符号和字母符号表示。（1）电阻元件的特性在交流电路中：在直流电路中：线性电阻的伏安特性（非线性电阻）二极管的伏安特性伏安特性：指电阻元件上电压与电流的关系，即i=f(u)。若电阻值为常数，称为线性电阻，伏安特性为直线。若电阻不为常数，称为非线性电阻，伏安特性为曲线。电阻器的主要参数：包括标称阻值、允许偏差、额定功率等。电阻器的标示法：包括直标法、色环标示法、文字符号法等。（2）分压、分流关系当电阻串联时，通过的电流相等，具有分压作用；电阻并联，其电压相同，有分流作用。（3

4、）常用电阻元器件的分类、符号（4）电阻定律及其应用导线截面(mm2)：0.2，0.3，0.4，0.5，0.75，1.0，1.5，2.5，4，6，16，25，35，50，75，95，120，150，185，240截面越大承载电流的能力越强，但严格讲不成正比二、理想有源元器件（一）独立电源1.电压源（1）实际电压源模型符号：由电动势US与内电阻RS组成。伏安特性：交流电压源的符号：由us和rs组成。（2）理想电压源模型理想直流电压源的符号。理想直流电压源的伏安特性：U=US。理想直流电压源特点：输出电压恒定，输出电流可变I=US/RL。理想交流电压源的

5、符号。2.电流源（1）理想电流源模型理想直流电流源的符号。理想直流电流源的伏安特性。U=US。理想直流电压流的特点：输出电流恒定，输出电压可变，U=RLIS理想交流电流源的符号。（2）实际电流源模型符号：由理想电流源IS与内电阻RS并联组成。伏安特性：交流电压源的符号：由is和Rs组成。1.电压源和电流源的等效互换电压源的伏安特性：，并且电压源与电流源的RS相等。电压流的伏安特性：电压源与电流源等效互换的条件是：【例题1.2.1】电路如图所示，用电压源和电流源等效互换的方法，求电路中的电流I。解：先将电压源等效变换为电流源。*（二）受控电源电源按照

6、能否独立起电源作用,分为:独立电源和受控电源。独立电源：能够独立起电源作用的电源；受控电源：简称受控源，不能独立存在，而受电路中其它电流或电压的控制。若控制信号电流、电压消失，受控电源的输出也变为0，随即失去电源作用。例如电子电路中的晶体三极管、场效应管等元器件的输出也可起电源作用，为受控源。【思考与讨论】电源等效互换中的“等效”，是相对于电源内电路还是外电路来说的？理想电压源与理想电流源可否等效互换，为什么？受控电源的分类：【例题1.2.2】电路如图所示，试求电路中R2上的电压U。无量纲。则：解：从图中可见，含有一个电流控制电流源，1.2.3参考

7、方向单电源直流电路这类简单的电路，电流的实际方向很容易判断。多电源的复杂电路来说，电路中的实际方向就很难判断甚至无法判断了；交流电路来讲，电压、电流方向随时间而变化，在电路图中也无法标注它的实际方向。为此，引入参考方向的概念。参考方向：是指在分析电路时，任意设定一个方向，为电压、电流或电动势的正方向作为参考。当实际方向与参考方向相同时，取正值；若实际方向与参考方向相反，则取负值。反之，根据取值的正负即可判断出实际方向。这样，电压、电流和电动势的取值有了正负之分，是代数量。注意：取值的正负只反映实际方向与参考方向的关系，也即二者是否一致，而与大小无关

8、。1.参考方向的表示（1）电流的参考方向：（2）电压的参考方向：（3）电动势的参考方向：电动势采用正“+”、“-”极性表示