[工学]电路分析第1章

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1、课程简介1.课程内容电路的基本概念：电压、电流、电功率……基本原理：基尔霍夫定律、叠加定理……分析方法：支路电流法、结点电压法……分析求解各种电路：直流电路、一阶电路……2.重要性电类专业基础课。考研课程。课程名称：电路，电路分析，电路原理，工程电路理论……已知电路图求电压、电流、功率等物理量的大小和方向。13.学习方法基础课，理论性强，电路模型（要用到中学物理电学部分，高等数学的基础知识）。思考问题的方式要改变。例如：电流的参考方向，电源的电流方向。学习环节：看书（包括自学）、听课、做习题、做实验。2第1章电路模型和电路定律1.6电压源和电流源1.2电流和电压的参考方

2、向1.1电路模型1.7受控电源1.41.5电路元件电阻元件1.3电功率和能量1.8基尔霍夫定律31.1电路和电路模型一、电路的组成及功能电路——由实际元器件构成的电流的通路。可将其他形式的能量转换成电能，向电路提供电能的装置。可将电能转换成其他形式的能量，在电路中接收电能的设备。负载：电路组成电源：中间环节：电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件统称为中间环节，如导线、开关及各种继电器等。例如手电筒电路、房间照明电路、手机……4(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒电路的功能：发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线

3、5电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：起传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线6直流电源直流电源:提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息放大器扬声器话筒电源或信号源的电压(电流)称为激励（输入），它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应（输出）。7二、电路模型为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。电源负载负载电源开关ISUS+_RS中间环节手电筒的实际电路RL+U–导线手电筒的

4、电路模型电流功率8白炽灯的电路模型可表示为：实际电路器件品种多，电磁特性多元而复杂，直接画在电路图中困难而繁琐，且不易定量描述。iRRL消耗电能的电特性可用电阻元件表征产生磁场的电特性可用电感元件表征由于白炽灯中耗能的因素远大于产生磁场的因素，因此L可以忽略。理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性惟一、精确，可定量分析和计算。白炽灯电路9电流强度—单位时间内通过导体横截面的电荷量。直流情况下：1.2电流和电压的参考方向一、电流idqdt=……（1-1）电流是一个有方向的物理量，仅指出大小是不够的，规定以正电荷移动的方向为电流的真实方向。IQt=……（1-2）

5、电荷有规则的定向移动形成电流。电流的大小用电流强度表征，定义为：1A=103mA=106μA=109nA电流的国际单位制是安培【A】，较小的单位还有毫安【mA】和微安【μA】等，它们之间的换算关系为：10直流情况下二、电压电压的定义是：电场力把单位正电荷从电场中的一点移到另一点所做的功。其表达式为：注意：变量用小写字母表示，恒量用大写字母表示。电压的国际单位制是伏特[V]，常用的单位还有毫伏[mV]和千伏【KV】等，换算关系为：1KV=103V=106mV=109μV通常规定电压的正方向由高电位指向低电位，因此电压又称作电压降。从工程应用的角度来讲，电路中电压是产生电流

6、的根本原因。数值上，电压等于电路中两点电位的差值。即：11三、电压、电位和电动势Ia电位V是相对于参考点的电压。参考点的电位:Vb=0；a点电位：Va=E-IR0=IRER+_R0S电压U是反映电场力作功本领的物理量，是产生电流的根本原因。电压的正方向规定由“高”电位指向“低”电位。电动势E只存在于电源内部，其大小反映了电源力作功的本领。其方向规定由电源“负极”指向电源“正极”。b+U–12电位是一种由电路中的位置所确定的势能，具有明显的相对性——其高低正负取决于电路参考点。理论上电路参考点的选取是任意的，但实际应用中经常以大地作为零电位点。通常，设备和仪器的底盘或机壳

7、与接地装置相连，故常选取机壳作为电路参考点；电子技术中为分析方便，常把设备的公共连接点作为电路参考点。某点电位在数值上等于该点与参考点之间的电压。当电路参考点改变时，该电位随参考点发生变化，但两点之间的差值（电压）不会发生改变。电压和电位的关系：Uab=Va－Vb13电压、电位和电动势的区别电压和电位是衡量电场力作功本领的物理量，电动势则是衡量电源力作功本领的物理量；电路中两点间电压的大小只取决于两点间电位的差值，是绝对的量；电位是相对的量，其高低正负取决于参考点；电动势只存在于电源内部。14基本物理量方向的规定物理量实际方向电流I正电荷