电路模型及定律

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1、《电路》课程教学电子教案——邱关源（第五版）安徽工程科技学院电气工程系9/17/20211目录概述第一章电路模型和电路定律第二章电阻电路的等效变换第三章电阻电路的一般分析第四章电路定理第五章含有运算放大器的电阻电路第六章一阶电路第七章二阶电路第八章相量法下篇9/17/20212第九章正弦稳态电路的分析第十章含有耦合电感的电路第十一章三相电路第十二章非正弦周期电流电路和信号的频谱第十三章拉普拉斯变换第十四章网络函数第十五章电路方程的矩阵形式第十六章二端口网络第十七章非线性电路简介目录9/17/20213绪论一、课程的地位电气信息类、电子信息科学类等专业的重要

2、基础课，必修课。如：模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、电机学（或电机与拖动）、电力系统分析、自控原理、信号与系统、控制元件（或控制电机）、电力电子技术、集成电路设计等课程都用到电路理论。考研课程。硕士专业：电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、检测技术与自动化装置都考电路。9/17/20214二、电路理论及相关技术的发展简史（自学）三、电路课程的基本结构一个假设（集总假设）两类约束（元件约束和拓扑约束）基本方法（叠加、分解、变换域和系统分析）叠加方法的理论基础是叠加定理（第4章）分解方法的理论基础是置换定理、戴维南定理、诺顿定理和互易定理（第4章

3、）变换域方法包含相量分析法（第8章）和Ｓ域分析法（第14章）系统分析（第15章），一般分析（第3章）9/17/20215第一章电路模型和电路定律内容提要电路模型的概念；电压、电流参考方向的概念；吸收、发出功率的表达式和计算方法；各类电路元件：电阻元件、电压源、电流源、电容元件和电感元件等；受控电源；基尔霍夫定律。第六章专门介绍9/17/20216本章的重点：电流和电压的参考方向；电路元件特性；基尔霍夫定律。本章的难点：电压电流的实际方向与参考方向的联系和差别；理想电路元件与实际电路器件的联系和差别；独立电源与受控电源的联系和差别。9/17/20217§1―

4、1电路和电路模型在实践中，为了达到某种目的，人们需要设计、安装一些实际电路，并让它运行。一、实际电路由电器件按一定方式连接而成。作用是：①电能量的传输、分配与转换；②信号传递与处理；③测量电量；④存贮信息等。低频信号发生器的内部结构9/17/20218构成实际电路的电器件电源电阻器蓄电池交流稳压电源9/17/20219电容器电感线圈铁心电抗器9/17/202110变压器晶体管和集成电路9/17/202111电源：对电路提供电能或电信号的设备。负载：用电的设备。在电源作用下，电路中产生了电压和电流。所以电源又称为激励源，而在电路中产生的电压和电流则称为响应。

5、根据这种因果关系，激励与响应有时也称为输入与输出。尽管实际电路种类繁多，千变万化，但都受基本规律的支配—电路理论。9/17/202112二、关于电路理论是一门研究网络分析与综合或设计的基础工程学科，与近代系统理论关系密切。研究的方法：通过建立一种电路模型来分析电路中发生的电磁现象，并用电流、电压、电荷和磁通等物理量描述其中的过程。研究的内容：本教材主要研究电路的基本定律、定理和各种计算方法，以便求解电路中的某些物理量。一般不涉及器件内部发生的物理过程。研究的对象：是电路模型而不是实际电路。9/17/202113电路理论涉及的物理量主要有：电流、电压、电荷、

6、磁通、磁链、电功率、电能量等；时变量用小写字母表示：i(t)、u(t)、q(t)、f(t)、y(t)、p(t)、w(t)恒定量用大写字母表示：I、U、Q、F、Y、P、W(t)可以不写9/17/202114三、电路模型①实际器件不只表现出一种电路性质例如：一个线圈而当频率较高时，还要考虑电容效应，其模型中还应包含电容元件。在直流情况下的模型是一个电阻元件；在较低频率情况下的模型是一个电阻元件和一个电感元件的串联组合；9/17/202115理想电路元件是具有某种确定电磁性质的假想元件，是一种理想化模型并具有精确的数学定义，即电压—电流方程。在电路模型中，各理想

7、电路元件均由“理想导线”连接起来。根据端子的数目，理想电路元件分为：两端、三端和四端元件等。电路模型是实际电路的理想化的模型。②为了分析方便必须在一定的条件下，对实际器件加以理想化处理，即忽略它的次要性质，用理想电路元件或它们的组合来表示实际器件(建模)。9/17/202116最简单的实际电路和它的理想化模型电路模型RsR+-Us实际电路电气原理图拓扑结构图9/17/202117§1―2电流和电压的参考方向描述电路行为的主要变量是电流和电压。参考方向的选定是任意的，不一定与实际方向相符。L5R2C3L6R1iS1②③①iS4C4id4-+.US4+-u1+

8、-uS2id2i60电流的参考方向：在电路分析中，当电流的流向不定