电路分析(绝对实用)..
实用高斯计电路的分析与设计
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI O N2008N O .09SC I ENC E &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N工程技术1通过霍尔效应测量磁场霍尔效应装置如图一所示。
将一个半导体薄片放在垂直于它的磁场中(B 的方向沿z 轴方向)，当沿y 方向的电极A 、A'上施加电流I 时，薄片内定向移动的载流子(设平均速率为u)受到洛伦兹力FB 的作用，F B =q u B (1)无论载流子是负电荷还是正电荷，FB 的方向均沿着x 方向，在磁力的作用下，载流子发生偏移，产生电荷积累，从而在薄片B 、B'两侧产生一个电位差VBB',形成一个电场E 。
电场使载流子又受到一个与FB 方向相反的电场力F E ，F E ＝q E =q V BB '/b (2)其中b 为薄片宽度，FE 随着电荷累积而增大，当达到稳定状态时F E ＝F B ，即q uB =q V B B'/b (3)这时在B 、B'两侧建立的电场称为霍尔电场，相应的电压称为霍尔电压，电极B 、B'称为霍尔电极。
另一方面，设载流子浓度为n,薄片厚度为d,则电流强度I 与u 的关系为：I =bdnqu 或u=I /bdnq (4)由(3)和(4)可得到V BB '=I B /nqd (5)另设R=1/nq 则V BB'=R.I B/d (6)R 称为霍尔系数，它体现了材料的霍尔效应大小。
根据霍尔效应制作的元件称为霍尔元件。
由式(6)可见，若R 、I 、d 已知，只要测出霍尔电压V BB'，即可算出磁场B 的大小；并且若知载流子类型(N 型半导体多数载流子为电子，P 型半导体多数载流子为空穴),则由V B B'的正负可测出磁场方向，反之，若已知磁场方向，则可判断载流子类型。
由于霍尔效应建立所需时间很短(10-12～10-14s ),因此霍尔元件使用交流电或者直流电都可。
电路分析原理
电路分析原理电路分析原理是电子工程中非常重要的一门学科，它涉及到电路的基本理论、分析方法和应用技术。
在电子领域中，电路分析原理是建立电子设备和系统的基础，因此对于电子工程师来说，掌握电路分析原理是至关重要的。
首先，我们需要了解电路分析原理的基本概念。
电路分析原理是研究电路中各种元件（如电阻、电容、电感等）之间的相互作用关系，以及电路中电流、电压和功率等参数的计算和分析方法。
通过电路分析原理，我们可以准确地分析电路中各种参数的变化规律，从而设计出符合要求的电子设备和系统。
其次，电路分析原理涉及到电路分析的基本方法。
在电路分析中，常用的方法包括基尔霍夫定律、节点电压法、网孔电流法、超节点分析法等。
这些方法可以帮助我们快速、准确地分析复杂电路中的各种参数，为电子设备的设计和调试提供重要的理论支持。
另外，电路分析原理还包括了电路的稳态和暂态分析。
稳态分析是指在电路中各种参数达到稳定状态时的分析，而暂态分析则是指在电路中各种参数发生变化时的分析。
通过对稳态和暂态分析的研究，我们可以更好地理解电路中各种参数的变化规律，为电子设备的性能优化和故障排除提供重要的参考依据。
此外，电路分析原理还涉及到交流电路和直流电路的分析方法。
在电子设备和系统中，交流电路和直流电路的分析是非常重要的，因为它们分别对应着不同的工作环境和应用场景。
通过对交流电路和直流电路的分析，我们可以更好地理解电子设备在不同工作环境下的性能特点，为电子设备的设计和优化提供重要的理论支持。
综上所述，电路分析原理是电子工程中非常重要的一门学科，它涉及到电路的基本理论、分析方法和应用技术。
通过对电路分析原理的学习和研究，我们可以更好地理解电子设备和系统的工作原理，为电子工程技术的发展和应用提供重要的理论支持。
希望本文能够对读者对电路分析原理有所启发，同时也希望读者能够在实际工作中充分应用电路分析原理，为电子工程技术的发展做出更大的贡献。
一般线性电路的动态分析-拉氏变换法
适用范围讨论
线性时不变系统
拉氏变换特别适用于线性时不变系统的 分析，如RC、RL和RLC电路等。
稳定性分析
通过拉氏变换可以方便地分析系统的 稳定性，判断系统是否稳定以及稳定
的程度。
初始值问题和边值问题
拉氏变换适用于求解具有初始值或边 值条件的微分方程，如电路中的初始 条件和边界条件等。
频率响应分析
06 拉氏变换法优缺点及适用 范围讨论
优点总结
简化计算
拉氏变换能将时域微分方程转换 为复频域的代数方程，从而大大 简化了计算过程。
方便系统分析
通过拉氏变换，可以方便地分析 系统的频率响应、稳定性以及暂 态和稳态性能。
适用于线性时不变系统
拉氏变换特别适用于线性时不变 系统的分析，这类系统在工程实 际中非常常见。
拉氏变换可以用于分析系统的频率响 应特性，如幅频特性和相频特性等。
07 结论与展望
研究成果总结
提出了基于拉氏变换法的一般线性电路动态分析方法，该方法能够有效地解决线性电路在时域分析中 的困难，通过变换将时域问题转化为频域问题进行处理。
通过对实际电路进行建模和仿真，验证了所提方法的有效性和准确性，结果表明该方法具有较高的计算 精度和效率。
缺点分析
收敛性限制
拉氏变换要求函数在实数轴上绝对可积，这限制了其应用范围。对于某些不满足绝对可积条件的 函数，可能需要采用其他方法进行分析。
无法直接处理非线性问题
拉氏变换是一种线性变换方法，对于非线性问题无法直接处理，需要采用其他方法进行分析。
无法直接处理时变系统
对于时变系统，拉氏变换无法直接应用，需要采用其他方法进行分析。
一般线性电路的动态分析-拉氏变 换法
目录
专题1 电路图与实物图 (解析版)
专题1 电路图与实物图画电路图、连接实物图是电学中必备技能，是不少省市中考的必考点。
通过电路图连接实物图、实物图画电路图能很好的反映考生对电路的结构、特点的认识，是学好后面电学知识的关键。
一、由实物图画电路图：1、观察实物连接图，从电源的正极开始顺着电流的方向分析电流有几条路径回到电源负极，每个路径上都有哪些元件；2、用规定的符号从电源的正极开始，依次用符号代替各元件，注意电流路径有几条，电流从哪里分开，又从哪里汇合，直到回到电源负极（也可以从电源的正极开始，先完成一条电流路径上的元件符号，再并入其他条路径上的元件符号，注意从分流点和汇合点并入）3、在对应的符号旁边标明对应的字母符号。
例题1 （2021湖北鄂州）请根据实物图，画出对应的电路图。
【答案】见解析。
【解析】方法1：根据电流流向法画电路图。
先画出电池，电流从电池的正极出发，依次经过开关、电流表A2分流出两条路径：一条支路电流经过灯泡L2、电流表A1，另外一条支路电流经过灯泡L1，两支电流汇合后，回到负极，故电路图如下：方法2：从电源的正极开始，先完成A2、L2、A1这条电流路径上的元件符号，回到电源负极，再从A2的流出端A（或L2的流入端B）并入L1这条路径上的元件符号，回到A1的流出端，考点透视迷津点拨与点对点讲作图如下：或。
【点拨】（1）画电路图要求：不多不少、符号规范、画线横平竖直、转弯处取直角、均匀分布、美观实用。
（2）电路图中元件符号的位置要尽量与实物图中实物位置一致。
（3）电流从电流表的正接线柱分开，测支路电流，从负接线柱分开，测干路电流；电流汇合到电流表的正接线柱，测干路电流，汇合到负接线柱开，测支路电流。
（4）实物图中从一根导线的两端引线是一样的，都可以。
对点练：（2021四川射洪九年级期中）请将下面的实物图所对应的电路图画到实线框内。
【答案】见解析。
【解析】由实物图知，两灯并联，开关S1和电流表A在干路上，开关S2在L2支路上，电压表测L1两端电压，由此画出电路图如图所示：二、由电路图连接实物图：（1）串联电路：连接电路时，从电源的正极上用导线依次接好各个元件，最后接到电源的负极上。
电路分析基础章后习题答案及解析(第四版)
第1章习题解析一．填空题：1.电路通常由电源、负载和中间环节三个部分组成。
2.电力系统中，电路的功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换。
3. 电阻元件只具有单一耗能的电特性，电感元件只具有建立磁场储存磁能的电特性，电容元件只具有建立电场储存电能的电特性，它们都是理想电路元件。
4. 电路理论中，由理想电路元件构成的电路图称为与其相对应的实际电路的电路模型。
5. 电位的高低正负与参考点有关，是相对的量；电压是电路中产生电流的根本原因，其大小仅取决于电路中两点电位的差值，与参考点无关，是绝对的量6.串联电阻越多，串联等效电阻的数值越大，并联电阻越多，并联等效电阻的数值越小。
7.反映元件本身电压、电流约束关系的是欧姆定律；反映电路中任一结点上各电流之间约束关系的是KCL定律；反映电路中任一回路中各电压之间约束关系的是KVL定律。
8.负载上获得最大功率的条件是：负载电阻等于电源内阻。
9.电桥的平衡条件是：对臂电阻的乘积相等。
10.在没有独立源作用的电路中，受控源是无源元件；在受独立源产生的电量控制下，受控源是有源元件。
二．判断说法的正确与错误：1.电力系统的特点是高电压、大电流，电子技术电路的特点是低电压，小电流。
（错）2.理想电阻、理想电感和理想电容是电阻器、电感线圈和电容器的理想化和近似。
（对）3. 当实际电压源的内阻能视为零时，可按理想电压源处理。
（对）4.电压和电流都是既有大小又有方向的电量，因此它们都是矢量。
（错）5.压源模型处于开路状态时，其开路电压数值与它内部理想电压源的数值相等。
（对）6.电功率大的用电器，其消耗的电功也一定比电功率小的用电器多。
（错）7.两个电路等效，说明它们对其内部作用效果完全相同。
（错）8.对电路中的任意结点而言，流入结点的电流与流出该结点的电流必定相同。
（对）9．基尔霍夫电压定律仅适用于闭合回路中各电压之间的约束关系。
（错）10．当电桥电路中对臂电阻的乘积相等时，则该电桥电路的桥支路上电流必为零。
南京邮电大学电路分析基础_第5章1
4 .电容是储能元件
电压电流参考方向关联时，电容吸收功率 p(t) u(t)i(t) u(t)C du dt
p 可正可负。当 p > 0 时，电容吸收 功率（吞），储存电场能量增加；当p
< 0时，电容发出功率（吐），电容放 出存储的能量。
任意时刻t得到的总能量为
t
t
wC (t)
p( )d
i +
uS/mV + 10
uS -
Lu -
0
-10
(a)
1 2 3t (b)
解： 当0<t1s时，u(t)=10mV，
i(t) 1
t
u( )d
L
i(0) 2102
t
10
2
d
0
2t
A
2t
A
0
当 t 1s 时 i(1) 2A
当1s<t2s时，u(t)=-10mV
i(t)
，
i(1)
2. 电感是惯性元件
di
u 有限时，电流变化率 dt 必然有限； 电流只能连续变化而不能跳变。
3.电感是记忆元件
i(t) 1
t
u( )d
L
电感电流i有“记忆”电压全部历史
的作用。取决于电压(, t )的值。
i(t) 1
t
u( )d
L
1
t0 u()d 1
t
u( )d
L
L t0
上式也可以理解为什么电容电压不 能轻易跃变，因为电压的跃变要伴随 储能的跃变，在电流有界的情况下， 是不可能造成电场能发生跃变和电容 电压发生跃变的。
例1 C =4F，其上电压如图(b)，试求
11级电路分析基础实验报告
11级电路分析基础实验报告实验一电位、电压的测定及电路电位图的绘制一、实验目的1.验证电路中电位的相对性、电压的绝对性2. 掌握电路电位图的绘制方法二、原理说明在一个闭合电路中，各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）则是绝对的，它不因参考点的变动而改变。
电位图是一种平面坐标一、四两象限内的折线图。
其纵坐标为电位值，横坐标为各被测点。
要制作某一电路的电位图，先以一定的顺序对电路中各被测点编号。
以图1-1的电路为例，如图中的A～F, 并在坐标横轴上按顺序、均匀间隔标上A、B、C、D、E、F、A。
再根据测得的各点电位值，在各点所在的垂直线上描点。
用直线依次连接相邻两个电位点，即得该电路的电位图。
在电位图中，任意两个被测点的纵坐标值之差即为该两点之间的电压值。
在电路中电位参考点可任意选定。
对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。
四、实验内容利用DGJ-03实验挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，按图1-1接线。
再接入实验线路中。
）2. 以图1-1中的A点作为电位的参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位值φ及相邻两点之间的电压值UAB、UBC、UCD、UDE、UEF 及UFA，数据列于表中。
3. 以D点作为参考点，重复实验内容2的测量，测得数据列于表中。
图1-1电流插座1. 分别将两路直流稳压电源接入电路，令 U1＝6V，U2＝12V。
（先调准输出电压值，五、实验注意事项1.本实验线路板系多个实验通用，本次实验中不使用电流插头。
DG05上的K3应拨向330Ω侧，三个故障按键均不得按下。
2. 测量电位时，用指针式万用表的直流电压档或用数字直流电压表测量时，用负表棒（黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点。
若指针正向偏转或数显表显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位）；若指针反向偏转或数显表显示负值，此时应调换万用表的表棒，然后读出数值，此时在电位值之前应加一负号（表明该点电位低于参考点电位）。
阻容降压电路分析
因受到成本的制约，具有成本优势的阻容降压在现在的电控风扇和其它小家电中应用非常广泛，现就目前最常用的半波整流电路对其进行详细的分析；此图是一个220VAC/50Hz供电输出5.1VDC <30mA的阻容降压原理图，交流电源从ACL和ACN端输入，其中FUSE（F2A250V保险管）为过流保护，VAR （10D511K压敏电阻）为浪涌保护，C1（MKP-X2 0.1uF/275VAC安规电容）为交流滤波电容，因这三个器件和线路板（或称PCB）直接关系到控制器的安全与电磁兼容性，所以它们必须通过销售国的安全认证，如在中国销售的必须通过CCC认证，其它如美国的UL认证、欧洲的TUV或VDE认证、日本的JET认证等。
电路中C2是降压电容；常用CL21聚脂或CBB21聚丙烯（价格高，性能好），其容抗Rc=1/2ΠFC2，其中Π≈3.14，F=电网频率（50Hz），C2为电容容量，单位是F（法拉），所以此图中C2的容抗Rc≈3.184KΩ，在220VAC输入半波整流条件下最大能输出34.54mA电流，但在实际使用当中，电网电压和电网频率都有波动，所以我们在设计此电容大小时必须考虑到最坏的情况下使用不会出现异常和损坏，还要求在设计时余量不能预留过大以降低整机功耗，同时此电容容量越大电路越不安全，我们在设计此电路时，如果220VAC供电情况下容量超过2.5uF，120VAC供电情况下容量超过4uF就因该放弃阻容降压考虑其它电路。
电路中R1是为C2放电的电阻；防止在快速插拔电源插头或插头接触不良时C2电容上的残余电压和电网电压叠加对后续器件形成高压冲击和防止拔出电源插头后接触到人体对人员产生伤害，所以此RC时间常数在理想状态下≤T（T=1/F，F=50Hz），但在实际使用当中R1不能取太小，否则R1功耗太大，一般我们取RC时间常数≤300mS，另外还要注意此电阻的耐压，我们常用的0.25W碳膜电阻耐压是500V，0.5W碳膜电阻耐压是700V，具体可以参考电阻厂家的性能手册。
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【例 5 】 (2011 · 海南卷 ) 如图 6 - 1 - 3 ， E 为内阻不能忽略 的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与 A 分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断 开，则( ) C A．V 的读数变大，A 的读数变小 B．V 的读数变大，A 的读数变大 C．V 的读数变小，A 的读数变小 D．V 的读数变小，A 的读数变大 【解析】 S 断开，相当于外电阻变大，总电流减小， 故路端电压U=E-Ir增大，V 的读数变大．R3两端的 电压增大，电阻不变，A 的读数变大． 10/13/2018
R局减小 R总减小 I总增大
10/13/2018
增大
增大
减小
I分 U 端减小 U分
增大
• （2）极限法：即因变阻器滑动引起电路变 化的问题，可将变阻器的滑动端分别划至 两个极端去讨论 • （3）特殊值法：对于某些双臂环路问题， 可以采取带入特殊值去判定
10/13/2018
•2．分析的技巧 •(1)当电路中某一部分发生变化时，将引起电路中 各处的电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一 发而动全身”．判断此类问题时，应先由局部的 变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由 此分析对其他各部分电路产生的影响，一般是先 分析固定电阻支路再分析变化电阻支路． •(2)一个闭合电路就是一个整体，在研究电路的动 态问题时，一定要弄清电路的串、并联结构，同 时要用整体的观点来看问题，还要善于转换思维 的角度“电压不行看电流”．
10/13/2018
例6：(2012· 湖北黄冈模拟)如图所示，平行金属板中 带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压 表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移 动时，则( ) •A．电压表读数减小 •B．电流表读数减小 •C．质点P将向上运动 •D．R3上消耗的功率逐渐增大
10/13/2018
①电流分支法：先将各节点用字母标上，判定各 支路元件的电流方向（若无电流可假设在总电路 两端加上电压后判定），按电流流向，自左到右 将各元件结点、分支注意画出，加工整理 ②等势点排列法：标出节点字母，判断出各节点 电势的高低（电路无电压时可先假设加上电 压），将各节点按电势高低自左到右排列，再 将各节点间的支路画出，然后加工整理。 在画等效电路时，可将理想电流表、理想电压表 先摘除、画好后再安上。
10/13/2018
【例4】如图所示的电路中，三只灯泡原来都正常发 光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，下面判 断正确的是( ) A．L1和L3变暗，L2变亮 B．L1变暗，L2变亮，L3 亮度不变 C．L1中电流的变化值大 于L3中电流的变化值 D．L1上电压的变化值小于L2上电压的
10/13/2018
例7、如图所示，电路中的电源的电动势为 E、内电阻 为r，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从滑动变阻 器R的中点位置向左滑动的过程中，小灯泡L1、L2、L3 的亮度变化情况是（ ） A.L1灯变亮，L2灯变暗，L3灯变亮 B.L1灯变暗，L2灯 变亮，L3灯变暗 C.L1、L2两灯都变亮，L3灯变暗 D.L1、L2两灯都 变暗，L3灯变亮
R P L1 S
10/13/2018
L2 L3 E r
电路基础部分练习
合作探究
• 谈论1、4、5、10、12 • 下面进入合作探究环节： • 请自习阅读大屏幕的“任务布置”及“任 务要求”！
学 习 目 标
合 作 探 究
点 评 质 疑
知 识 链 接
班 长 总 结
探究与展示
题目 1 4 展示 点评 展示要求：
5
10 12
1、小组合作探究完成后由 推荐展示同学在规定位置展 示，其他同学要仔细阅读展 示内容； 2、探究、展示要在规定时 间内完成，可由小组合作完 成； 3、选择题要写出计算过程 或错误选项的原因。
（2）电键S断开时电压表的示数是多少？
R1 (1) E=4.8V (2) 3.2V R3 R2
V
A
S E r
R4
10/13/2018
例3：画出右图所示的等效电路
10/13/2018
ห้องสมุดไป่ตู้
二、闭合电路的动态分析
• 二、闭合电路的分析与计算 • 1、闭合电路的动态分析 • 根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中某一 电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况， 常见方法： • （1）程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，即从阻 值变化的部分入手，由串、并联规律判断R总的变化情况， 再由欧姆定律判断I总和U端的变化情况，最后再由部分电 路欧姆定律及各部分量的变化情况，即
学 习 目 标
合 作 探 究
点 评 质 疑
知 识 链 接
班 长 总 结
教师点评
一、串并联电路的简化
1、电路图的简化 （1）原则： ①无电流的支路除去 ②电势相等的各点合并 ③理想导线任意长短 ④理想电流表可认为短路；理想电压表 可认 为断路 ⑤电容器稳定时可认为断路
10/13/2018
（2）方法：
10/13/2018
例1、如图所示，R1=R2=R3=R4=4Ω，R5=2Ω ，求A、E之间的总电阻
R1 B R2 A C
R3 D R4 E R5
R2
R1 A
B R5
R3 R4
E
10/13/2018
例2、如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=4Ω，电源内 阻r=0.4Ω,电表都是理想电表，电键S接通时电流表示 数为1.5A，电压表示数为2V，求： （1）电源电动势E是多少？
总结动态电路的规律
如下——“串反并同”
“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻 中的电流、两端电压、电功率都将增大； 某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端 电压、电功率都将减小。 “串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻 中的电流、两端电压、电功率都将减小； 某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两 端电压、电功率将增大。 注意“串反并同”法则的应用条件：单变量电路。 对于多变量引起的电路变化，若各变量对同一对象分别引起 的效果相同，则该原则的结果成立；若各变量对同一对象分 别引起的效果相反，则“串反并同”法则不适用。