电路第一章 2016

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电路第1章节PPT课件

电路第1章节PPT课件
电路分析及实践
郑子含 移动短号:677523
课程类型:必修,专业必修课 学分:5 学时:80(大班理论讲授50学时,小班讨论 14学时,实验16学时) 先修课程:高等数学、大学物理 使用教材:电路•邱关源•高教出版社(第5版) 参考书:电路分析基础•李翰逊•高教出版社
电路原理•周守昌•高教出版社
教学要求与内容
三、电压的参考方向
1、电压的实际方向—高电位指向低电位
2、参考方向—人为规定的电压方向,用正负号或双下标 表示,为代数量。
3、与实际方向的关系:如果电压的实际方向与参考方向 一致,电压为正值;否则,为负值。
U
U = 5V
Uab 5V
Uba5V
+
a
b
4、参考方向的假设是任意的,但一经假定就不得更改。 不加声明的方向都是参考方向。
2.电路模型(电路、网络)
在一定条件下,能足够准确地反映实际电路及其 部件的主要电磁性能的抽象模型。
l电阻元件R—电路中能量损耗的电路参数 l电容元件C—电路中储存电场能量的电路参数 l电感元件L—电路中储存磁场能量的电路参数
上述元件是人为引入元件—抽象元件(电路元件), 抽象元件构成的电路是电路模型。研究模型是一种 工程观点。
1 、电流的实际方向—正电荷在电场力作用下的运动方向
2、 参考方向—人为规定的电流方向,用箭头或双下标表 示,为代数量。
3、与实际方向的关系:如果电流的实际方向与参考方 向一致,电流为正值;否则,为负值。
IR
Iab 2A I2A Iba2A a
b
参考方向
4、电流的正负仅对参考方向有意义。参考方向的假设是 任意的,但一经假定就不得更改。
1、授课内容 第一、二、三章全部 第四章第1-4节 第六章全部 第七章第1-5节 第八、九章全部 第十章第1、5节 第十一章第1、2节

《电路(武大出版)》第一章

《电路(武大出版)》第一章

W R t pdξ t uidξ
0 0
t
t
4. 电阻的开路与短路
i
R
短路
u
u0
+ u –
i0
开路
R 0 or G
i
i0
u0
R or G 0
1.5 电容元件 (capacitor)
q
电容器 在外电源作用下, 两极板上分别带上等量异号电荷,撤去 电源,板上电荷仍可长久地集聚下去, 是一种储存电能的部件。
(2) 以c点为电位参考点
c 0
Wac q
Wbc q
a
b
a

8 12 4
12 4
5V
b
3V
U ab a b 5 3 2 V
c
结论
U bc b c 3 0 3 V
电路中电位参考点可任意选择;参考点一经选定,电路中 各点的电位值就是唯一的;当选择不同的电位参考点时, 电路中各点电位值将改变,但任意两点间电压保持不变。
-q

u
单位

C 称为电容器的电容, 单位:F (法) (Farad,法拉), 常用F,p F等表示。
1831年,英国物理学 家法拉第(Michael Faraday 1791-1867) 发现电磁感应并提出 电磁感应定律(“磁生 电”)。他还提出相 对理论,后被麦克斯 韦和爱因斯坦进一步 发展。
参考方向
电流(代数量)
任意假定一个正电荷运动的方向即为电 流的参考方向。
大小
方向(正负)
i A
参考方向
B
电流的参考方向与实际方向的关系:
i A

《电路》第一章解读

《电路》第一章解读

求图示电路中各 方框所代表的元件吸 收或产生的功率。
+
U3 3 -
I2
已知: U1=1V, U2= -3V,U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V,I1=2A, I2=1A,,I3= -1A
返 回
上 页
下 页
+
I1
+ 2 U2 - +
U1 - + 1 - U4 4
U6 - 6 + U5 5 - I3
返 回
上 页
下 页
2.实际电路
功能 共性
由电工设备和电气器件按预期目的连 接构成的电流的通路。 开关
a 能量的传输、分配与转换;
电 b 信息的传递、控制与处理。 池
灯泡
10BASE-T wall plate
建立在同一电路理论基础上 。
导线
右图是我们日常生活中的手电筒电路,就是一个最简单的实际 电路。它由3部分组成:(1)是提供电能的能源,简称电源; (2)是用电装置,统称其为负载,它将电能转换为其他形式的 能量;3)是连接电源与负载传输电能的金属导线,简称导线。 电源、负载连接导线是任何实际电路都不可缺少的3个组成部分。
绪 论
一、课程定位
电路课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要的基 础课,是所有强电专业和弱电专业的必修课。
课程学习的要求
通过本课程的学习,学生必须掌握电路的基本知识、电 路的基本分析方法和初步的实验技能,为进一步学习电路 理论打下初步的基础,为学习电子与电气信息类专业的后 续课程准备必要的电路知识。
2、相关科学技术发展简史
1729年英国人S﹒格雷将材料分为两类--导体与绝 缘体。
1749年美国科学家富兰克林提出了正电和负电的 概念。 1785-1789年,法国人库伦研究两个带电体间的 相互作用,提出了历史上最早的静电学定律-- 库伦定律。 1800年意大利物理学家伏特发明了伏打电池 1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了电流 的磁效应。 1825年法国科学家安培提出了著名的安培环路定 律,为电动机的发明作了理论上的准备。

电工学 第1章优秀课件

电工学 第1章优秀课件
电工学 第1章
1.1 电路的组成及基本物理量 1.1.1 电路的组成 1.1.2 电路的基本物理量
1.1
1.1.1 电路的组成
电路是由各种电气器件按一定方式用导线连接组成 的总体,它提供了电流通过的闭合路径。电路的组成部 分包括:
① 电源:是供应电能的设备。如发电厂、电池等。 ② 负载:是取用电能的设备。如电灯、电机等。 ③ 中间环节:是连接电源和负载的部分,起传输和 分配电能的作用。如变压器、输电线等。
图1.1所示为一最简单的电路。
图1.1 简单的电路
图1.2 电路模型(电路图)
常用理想元件及图形符号如表1.1所示。
名称
符号
名称
电阻
电压表
电池
接地
电灯
熔断器
开关
电容
电流表
电感
符号 或
1.1.2 电路的基本物理量
1. 电流 电流是由电荷的定向移动而形成的。当金属导体处于电场
之内时,自由电子要受到电场力的作用,逆着电场的方向作定 向移动,这就形成了电流。
电路的功能和作用有两类:第一类功能是进行能量的转 换、传输和分配;第二类功能是进行信号的传递与处理。例 如,扩音机输入的是由声音转换而来的电信号,通过晶体管 组成的放大电路,输出的便是放大了的电信号,从而实现了 放大功能;电视机可将接收到的信号,经过处理,转换成图 像和声音。
电路是由电特性相当复杂的元器件组成的,为了便于使 用数学方法对电路进行分析,可将电路实体中的各种电器设 备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模 型)来代替,而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特 性不予考虑。由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模 型,也叫做实际电路的电路原理图,简称为电路图。例如, 图1.1所示的实际电路的电路模型如图1.2所示。

大学电路原理第一章课件

大学电路原理第一章课件

电 池
导线
导线(line)、开关(switch): 将电源与负载接成通路.
电路的作用
转换、传输、分配电能 传输和处理各种信号
二、电路模型 (circuit model) 1. 理想电路元件: 由实际元件抽象出来具有某种单一电磁性质的假想元件。 导线: 电阻: 电感: 电容: 电源: 只流通电流,不消耗能量 表示消耗电能的元件 表示各种电感线圈产生磁场,储存电能的作用 表示各种电容器产生电场,储存电能的作用 表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件
º + u1 _ º
i2
º º
i2=gu1 VCCS
(1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定,与电路中其它电 压、电流无关,而受控源电压(或电流)由控制量决定。 (2) 独立源作为电路中“激励”,在电路中产生电压、电 流,而受控在电路中不能作为“激励”。 独立源 控制量 受控源
例1:
+
i
10k u1 + 20u1 VCCS 10k u0
d
ϕa=Uac, ϕb=Ubc, ϕd=Udc
c
性质: 参考点可任意选择,一但选定各点电位确定。 参考 点不同,各点电位数值不同。
两点间电压与电位的关系:
电路中任意两点间的电压等于该两点间的电位差。 a b 例 ϕa–ϕd = Uac –Udc =Uac +Ucd= Uad d c 当 Uad > 0
E _
I V R U
0 E
-----------------
I r + U _ +
r=0时 实际电压源 理想电压源
I U=E–rI
i U=E–rI
二、理想电流源:电源输出电流为iS,其值与此电源的端电 压 u 无关。 直流:iS为常数 交流: iS是确定的时间函数,如 iS=Imsinωt

电路基础第一章

电路基础第一章

2. 电压 (voltage):电场中某两点A、B间的电压(降)UAB 等于将点电荷q从A点移至B点电场力所做的功WAB与 该点电荷q的比值,即
def
U AB
单位:V (伏)
W AB q
(Volt,伏特)
当把点电荷q由B移至A时,需外力克服电场力做同样的功 WAB=WBA ,此时可等效视为电场力做了负功–WAB ,则B 到A的电压为
能量的单位: J (焦)
(Joule,焦耳)
当 u,i 的参考方向一致时,p表示元件吸收的功率; 当 u,i 的参考方向相反时,p表示元件发出的功率。
二、功率的计算和判断
1. u, i 关联参考方向
2. u, i 非关联参考方向 p = ui 表示元件发出的功率 i
+ u – + u –
i
p = ui 表示元件吸收的功率 P>0 吸收正功率 P<0 吸收负功率 (吸收) (发出)
样。 电流为零的电流源,伏安曲线与 u 轴重合, 相当于开路元件。
3. 理想电流源的短路与开路
i
(1) 短路:R=0, i= iS ,u=0 ,电流 源被短路。
R (2) 开路:R,i= i ,u 。若强 S
UAB
B
小结:
(1) 电压和电流的参考方向是任意假定的。分析电路前 必须标明。 (2) 参考方向一经假定,必须在图中相应位置标注 (包 括方向和符号),在计算过程中不得任意改变。参 考方向不同时,其表达式符号也不同,但实际方向 不变。 i i R R
+
u u = Ri

+
u

u = –Ri
(3) 元件或支路的u,i通常采用相同的参考方向, 以减少公式中负号,称之为关联参考方向。反 之,称为非关联参考方向。 i + u – +

电路原理(第1章)89页PPT文档

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_ E1 +E2
R3
-E2
R2
R3
参考点
注意:电位和电压的区别。
电位的特点:电位值是相对的,参考点选得不同,电路 中其它各点的电位也将随之改变;
电压的特点:电路中两点间的电压值是固定的,不会因 参考点的不同而改变。

设c点为电位参考点,则 c= 0
a
b
a= Uac, b=Ubc, d= Udc
Uab = a- b
第1章 电路的基本定律和电路元件
重点: 1. 电压、电流的参考方向 2. 基尔霍夫定律 3. 电路元件的特性
1.1 电路的基本概念
一、实际电路
实际电路是将若干电气设备
或电器件按一定方式联结起来 电

构成的电流通路。


电路的作用
(1) 进行能量的传送和转换。 (2) 进行信号的传递和处理。
电路原理的研究对象
结论
在进行功率计算时,如果假设 U、I 参考方向关联, 则 P= UI,如果 U、I 正方向非关联,则 P= -UI。
按此,计算出 P > 0 时, 说明此部分电路消耗电
功率,为负载。
计算出 P < 0 时, 说明此部分电路产生电功率,为
电源。
所以,从 P 的 + 或 - 可以区分器件的作用,
是电源,还是负载。
小结
(1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。
(2) 参考方向一经选定,必须在图中相应位置标注 (包 括方向和符号),在计算过程中不得任意改变。
(3) 关联参考方向和非关联参考方向。
+
U
+
U
I 关联参考方向
I 非关联参考方向

电路课件第一章(第五版邱关源)

电路课件第一章(第五版邱关源)

叠加定理
总结词
叠加定理是一种将复杂电路问题分解为多个简单电路问题的方法,通过分别求解 各个简单电路问题,最后得到复杂电路的总响应。
详细描述
叠加定理的基本思想是将原电路分解为多个独立电源的简单电路,分别求解各个 简单电路的响应,然后将各个响应叠加起来得到原电路的总响应。这种方法适用 于任何线性时不变电路,可以大大简化复杂电路的分析过程。
正弦稳态电路的分析方法
总结词
正弦稳态电路的分析方法主要包括相量法、阻抗法和导纳法等。
详细描述
相量法是一种将正弦波形的电压和电流表示为复数形式的方法,通过相量图可以直观地分析电路的相 位和幅度关系。阻抗法和导纳法则是将电路中的元件表示为阻抗或导纳的形式,通过代数运算来求解 电路的电压和电流。
正弦稳态电路的功率
过渡过程的特性
过渡过程的特性包括时间常数、最大值、 最小值、稳态值等,这些特性可以通过计
算或实验得到。
过渡过程的计算
过渡过程的计算需要使用动态电路的微分 方程,通过求解微分方程可以得到过渡过 程中电压和电流的变化情况。
过渡过程的应用
过渡过程的应用包括信号处理、控制系统、 通信系统等领域,通过研究过渡过程可以 更好地理解和控制系统的动态行为。0102Fra bibliotek0304
电阻器
限制电流流动,将电能转换为 热能。
电容器
储存电荷,具有隔直通交的特 性。
电感器
储存磁能,具有隔交通直的特 性。
二极管
单向导电,用于整流、开关等 应用。
电路的基本物理量
电流
电压
功率
电阻
单位时间内流过导体的 电荷量,用符号I表示。
电场力将单位正电荷从 一点移动到另一点所做 的功,用符号U表示。
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2. 电压源的电压是由它本身确定,流过它的电流是 任意的。
伏安特性: (VAR)
(电压与电流之间的关系)
u us
0
i
符号:
US
+ US 一般电源
US + 老式符号
直流电源
例1.8:
i
+ -
uS
R
uS i R i 0 (R )
i ( R 0 ) 电压源不能短路!
电压源的功率
第一章 电路模型和电路定律
第1 章
电路模型和电路定律
* * * * * *
1.1 电路和电路模型 1.2 电流和电压的参考方向 1.3 功率 1.4 电路元件 1.5 电阻元件 1.6 电压源与电流源
1.7 基尔霍夫定理
*
第1 章
1.1
电路模型和电路定律
(circuit model and circuit laws)
(AC)
b b
I1 I2 b b
计算 结果
>0 一致
<0 相 反 b点。 例1.1: 如何表示1A的电流从a点流向
a
解:
a
a
I1=1A
I2= -1A 电流表
4.电流的测量 电流表要串联接入
被测量支路
电流表
二.电压
1. 电压的定义和极性
(1) 电压大小: 电场对单位正电荷移动所 做功大小的度量。 u(t)=dw/dq (2) 电压方向(极性): 高电位指向低电 位,即电压降方向。 (3) 电压的单位: 伏特(V) 1V=1000mV 1mV=1000uV
2. 节点(node): 三条或三条以上支路的连接点称为节点。 电路中任一闭合路径。 3. 回路(loop):
• 4. 网孔(mesh): 在平面电路中,内部不包含支路的回路。
思考
电路图(a)中,有几条支路?几个结点?几个 回路?几个网孔? 电路图(b)为平面电路吗? • • • • • • 图(a) •
基尔霍夫电流定律
基尔霍夫电压定律
基尔霍夫
§1-8 基尔霍夫定律
Kirchhoff’s Laws
内容提要
几个电路名词 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电压定律
一.电路名词介绍
电路中通过同一电流的每个分支。 1. 支路(branch): R1
US1 + –
a
R2
R3 2 R4
3条支路 2个节点
1 b
3个回路 2个网孔
手电筒的电路模型
+
-
R
S
电 池
开关
灯 泡
1.2 电流和电压的参考方向
(current and voltage reference direction) 电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、 磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们 主要关心的是电流、电压和功率。
一 . 电流
1.电流产生的必要条件
R1
-U1+U2+U3+U4= US1 -US4

U
R

U
S
电阻压降 电源压升
2.推论:电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的
各段电压的代数和。
A

U U
AB
A B
电压降方向与绕行方向一致时取正号,相反取负号。
A UAB (沿l1 )

R2 U2 U1 U3 U4 R3
l2 (沿 l ) U AB 2 B
*
1.4
集总参数元件:
电路元件
电路元件是电路的最基本单元
器件的尺寸远小于工作频率所对应的波长 λ= 光速/频率
例:光速=299792458米/秒 甚高频:300MHZ : λ= 1m
1. 二端元件、三端元件、四端元件 2. 有源元件、无源元件 3. 线性元件、非线性元件 4. 时不变元件、时变元件
负载: 取用 电能的装置
信号源: 提供信息
信号处理: 放大、检波等
话筒
直流电源: 提供能源
放 大 器
直流电源
扬声器
负载
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。
导线 Ro E
US1 _ R1 _
+
UAB (沿l1)-UAB (沿l2)=0 UAB (沿l1)=UAB (沿l2) 电位的单值性
US4+
a u b
2.电压的参考方向 参考方向与真 实方向的关系
计算 结果 >0 一致 <0 相反
例1.2: 下面两图均表示a ~b两点间的电压为1V。
a
a
+
U1 U2
-
b
b
U1=1V U2= -1V
-
+
a
电 压 表
3.电压的测量
电压表应并联在被测元件两端
+
u
-
b
4.电位和参考地
电压是两个点之间的电位差,而电位则是该点对地电压的大小。 说到电位,就必然有一个参考地,某点电位就是该点到参考地 的电压,参考地的电位被定义为零伏特
电路和电路模型
一 . 电路:
1.电路的定义: 各种电器元件(电源.开关.负载等),按一 定的方式连接起来,所构成的电流通路。
电 池
灯 泡
2、电路的功能:
(1). 实现电能的传输、分配与转换
电 池
(2).实现信号的传递与处理
灯 泡
话筒
放 大 器
扬声器
3、结构:
电源: 提供 电能的装置
电 池
灯 泡
中间环节:传递、分 配和控制电能的作用
首先标出电压参考方向,并指定一个回路绕行方向,在∑u =0 中,凡电压降方向与绕向一致时, u前取“+”,反之,取“-”. 例: R 选定一个绕行方向:顺时针方向,
2
+ US1 _
U2
U3 U4 _ U + S4 R4 R3
根据KVL有:
-U1 -US1 +U2 +U3 +U4 +US4 =0 U1
计算机与信息学院
姓名: 赵 烨
QQ: 107824889
电路分析基础
§1 电路模型和电路定律 §2 电阻电路的一般分析 §3 电路定理
§6 动态电路分析
§7 相量法 §8 正弦稳态电路的分析 §9 含有耦合电感的电路 §10 电路的频率响应 §11 二端口网络
§4 含有受控源电路分析
§5 动态元件
若开路,电压很高,可能烧毁电源。
+
u
_
O
u
RS
*
电路的模型:
电压、 电流、 电路的物理量: 功率
电路元件:
回顾前面 所学内容
电容
i2 C
电源
电阻
i1
R
电感
i3 L
iS
U –
+
基尔霍夫定律
§1-7 基尔霍夫定律
Kirchhoff’s Laws
Gustav Robert Kirchhoff(18241887), a German physicist, stated two
闭合面, i 0
验证
i1
i2
a
S
4
•i
闭合面S,内有三个节点a、b、c。在这些节点处应用 KCL分别有:(流出为“+”)
i6
•b • c
i5
+ i 4 + i6 = 0 节点a: i1+
节点b:- i2 –i4 4+ i5 5= 0 节点c: i3- i5 5 - i6= 0
相加得:
i3
i1- i2 + i3 = 0
KCL也适用于闭合面,可以把闭合面抽象成一个广义的大节点。
I =?
1A

I =?
2A
I
R
+ 解:根据KCL: 1-2-I=0 _ E1 +
I R
R
+ R1 _ E3
_ E2

I= -1A
I=0
三、基尔霍夫电压定律 (KVL)
1.内容: 在集总电路中,任何时刻,沿任一回路的绕行方向 绕行一周,各段电压的代数和恒为零。 回路, u 0
解:由(1) 式:
I
P 1 0.1A 100mA R 100
U=I×R=0.1×100=10V
*
1.6 电压源和电流源
一. 理想电压源
定义: 一个元件在其两端总能保持一定的电压而不论流过 的电流为多少。(理想)电压源
性质 1.它的端电压是定值Us或是一定的时间函数us(t), 与流过的电流无关。
三.线性电阻的两种特殊情况
1.开路:
u 2.短路: u
0 不论 u多大、 i都为零
i
不论 i多大、0 u都为零
i
四.电阻功率
PR=U×I =I2×R =U2/R
I R
例1.5:
U R
(1)
单位: W V A
五.电阻额定值 (工作时不能超过的值)
, P=1w 已知: R=100
求:额定值U 、 I。



• 图(b)
二、基尔霍夫电流定律 (KCL)
Kirchhoff’s Current Law 1.内容: 在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路 电流的代数和恒为零。 节点, i 0
(1)标出电流参考方向; (2)规定流出节点的电流前取“+” ,流入取“-”. 反之亦然
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