电路第一章基本概念和定律

《电路第一章基本概念和定律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、浙江大学电工电子教学中心电路原理（上）教学软件电路原理课程介绍1）电路原理是研究电路中发生的电磁现象，利用电路基本理论和基本定律进行分析计算，是理工类本科生的一门重要基础课程；2）电路研究内容一般分类及应用方向：a>.强电部分：电能输送分配、电网、电功率计算、效率、电气安全等；b>.弱电部分：电信号传输、处理、调制解调、滤波、畸变分析、模拟和数字信号、电路特性等；应用研究领域包括电气电子工程、电气驱动、自动化工程、电力电子、通信工程、电子仪器及测量、计算机、光电工程等.3）课程特点：本课程定位为理工类本科生

2、的基础课，课程知识是对实际问题的抽象研究。课程不涉及具体电器元件，主要讲述电路的一般分析计算方法，具有较强的理论性。本课程研究内容是电子线路、信号处理、高频电子线路、自动控制理论、微机控制、计算机、电气驱动、电力电子、电力系统等后续课程的基础。本课程学习所需的准备知识包括物理学、微积分、微分方程、复变函数、线性代数、矩阵等。主要教材：《电路原理》机械工业出版社范承志等主要参考书：《FundamentalsofElectricCircuits》CharlesK.Alexander清华大学出版社《电路原理》浙江

3、大学出版社周庭阳等《电路》高教出版社邱关源第一章电路的基本概念和基本定律主要内容:电路元件电压电流的参考方向基尔霍夫定律无源电阻网络的简化Y－变换第一节电路和电路元件1）由电气设备以各种方式连接组成的总体称为电路。简单电路如手电筒，包括电池、灯泡、开关及连线复杂的电路如超大规模集成电路、通信网络、自动控制系统、高压电网等。2）为了对实际电路进行分析研究，把各种各样的实际电路元件根据其主要物理性质，抽象成理想化的电路模型元件，这些元件包括电阻元件、电感元件、电容元件、独立电源元件、受控源元件、二端口和多端元

4、件等。3）电路计算基本物理量及单位：电流（安培）1安培=1库仑/秒1A=103mA=106A电压（伏特）1伏特=1焦尔*1库仑1V=103mV=106V电功率（瓦特）1瓦特=1安培*1伏特1KW=103W电能（焦尔）1焦尔=1瓦特*秒电能（度）1度=1千瓦小时（KW•h）=3.6×106J1.1电阻元件电阻：端电压与电流有确定函数关系，体现电能转化为其它形式能量的二端器件，用字母R来表示，单位为欧姆。实际器件如灯泡，电热丝，电阻器等均可表示为电阻元件。表示符号伏安特性伏安特性是用图形曲线来表示电阻端部

5、电压和电流的关系，当电压电流成比例时（特性为直线），称为线性电阻，否则称为非线性电阻。U=f(I)电阻元件消耗的能量：UIR=线性电阻的电压电流特性符合欧姆定律U=R×I电阻电导IUG=电阻元件消耗的功率：U2RP=U×I=I2×R=W==P×t=I2Rt1.2电容元件1）电容元件是体现电场能量的二端元件，用字母C来表示，其单位为法拉（F）。2）电容上储存的电荷与端电压U之间关系3）当电压和电流如图方向时，有电容电压与电流具有动态关系.4)电容电压具有“记忆”功能记忆单元物理模型5)分布电容和杂散电容导体间

6、电位差电场电荷积累电容效应1.3电感元件1）电感元件是体现磁场能量的二端元件，用字母L来表示，其单位为亨利（F）。2）电感交链的磁通链与电流i之间有=Li3）当电压和电流如图方向时，有磁链1.4独立电源元件1）独立电压源独立电压源两端提供一个恒定或随时间按一定规律变化的电压，与流过电压源的电流无关。右图是电压源的常用符号，Us表示电压源从正到负有Us伏压降。非零电压源不能直接短路，两个不等值的电压源不能并联。当电压源数值Us=0时，相当于一根短路线。2）独立电流源独立电流源端部流出一个恒定或随时间按一

7、定规律变化的电流，与电流源端部电压无关。右图是电流源的常用符号，Is表示电流源端部流出的电流值。非零电流源不能开路，两个不等值的电流源不能串联。当电流源数值Is=0时，相当于电路开路。I1=Us1/R1I2=Us2/R2I3=(Us1＋Us2)/R3I11=I1＋I3I22=I2＋I3当Us2=0V时，I2=0I22=I3电流计算当电压源数值Us=0时，相当于一根短路线。理想电源与实际电源理想电压源实际电压源*电源信号的分类及意义*1)直流电信号2)正弦交流信号3)方波信号4)三角波信号5)一般信号受控电源

8、是一些实际电路器件的理想化模型，它们的输出电压和电流受到电路中其它部分电压或电流的控制，故又称非独立电源。受控电源分受控电压源和受控电流源，它们为四端元件。1.5受控源元件三极管元件受控源模型电流控制电流源CurrentControlCurrentSource简写为CCCS三极管集电极电流IC受基极电流Ib控制。实际三极管元件等效于一个电流控制的电流源。Ic=Ib为三极管的电流放大系数物理模型受控源类型电压控