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电路的基础知识(PPT)
替代定理
总结词
通过用一个电压源或电流源替代某支路，从而简化电 路分析的方法。
详细描述
替代定理是电路分析中的一种重要方法，它可以通过用 一个电压源或电流源替代某支路，从而简化电路的分析 过程。该方法适用于具有多个支路的复杂电路，能够有 效地减少计算量。
05
电路的暂态分析
一阶电路的响应
01
02
03
详细描述
节点电压法是以节点电压为未知量，根据基尔霍夫定律 列出电路的方程组，然后求解未知量的方法。该方法适 用于具有多个节点的复杂电路。
叠加定理
总结词
将复杂电路分解为若干个简单电路，分别计算各简单 电路的响应，然后将各响应叠加得到复杂电路的总响 应。
详细描述
叠加定理是线性电路的基本性质之一，它可以将一个 复杂电路分解为若干个线性独立的部分，然后分别计 算各部分的响应（电压或电流），最后将这些响应叠 加起来得到整个电路的总响应。
03
元件与电路模型
电阻器
总结词
电阻器是用于限制电流的元件，其阻值由导体材料、长度和横截面积决定。
详细描述
电阻器是电子电路中最常用的元件之一，主要用于限制电流和调节电压。其阻值范围广泛，可根据不同需求选择。 电阻器的阻值由导体材料、长度和横截面积决定，不同材料、长度和横截面积的导体具有不同的电阻值。
响应分类
二阶电路的响应也可以分为零状态响应、零输入 响应和全响应。
自然频率和阻尼比
二阶电路的自然频率和阻尼比决定了电路的振荡 和衰减特性。
冲激响应
定义
冲激响应是指在电路中加 入一个冲激函数（单位阶 跃函数）作为输入信号时， 电路的输出响应。
特性
冲激响应具有瞬时性和无 持续性，它反映了电路对 冲激函数的瞬态响应。
计算机电路基础(第1章 电路的基本概念和分析方法)
二、电流源 1、理想电流源（简称电流源）的端电流不变，而端 电压要随负载的不同而不同。 两个特点： （1）输出电流为恒定值（直流电流源）或固定的时 间函数（交流电流源），与所接外电路无关； （2）电流源的端电压随外电路的不同而变化。
I Is
0
U
理想电压源
2、实际的电流源
输出电流则要随端电压的变化而变化。（因为实际电流源存在 内阻）。 ' R 实际电流源可以用一个理想电流源IS和内阻 i 相并联的模型 来表示，如图1-13（a）所示，图（b）是它的电压电流关系。 由图可以看出，实际电流源的输出电流I 为：
三、电流的参考方向 在分析电路时往往不能事先确定电流的实际方向，而且 时变电流的实际方向又随时间不断变化。因此在电路中很难 标明电流的实际方向。为此，我们引入电流的“参考方向” 这一概念。 参考方向的选择具有任意性。在电路中通常用实线箭头 或双字母下标表示，实线 箭头可以画在线外，也可以画在线 上。为了区别，电流的实际方向通常用虚线箭头表示，如图 1.3所示。 规定：若电流的实际方向与所选的参考方向一致，则 电流为正值，即i＞0；若电流的实际方向与所选的参考方向相 反，则电流为负值，即i＜0。如图1.3所示。这样以来，电流 就成为一个具有正负的代数量。
U I IS Ri
（1-10）
1.3.3 受控源 一、受控源的特点 输出电压或电流受电路其他部分电压或电流的控 制，因此称为“受控源”。受控源又称为非独立源， 也是有源器件。
例如，在电子电路中，晶体三极管的集电极电流 受基极电流的控制，场效应管的漏极电流受栅极电压 的控制；运算放大器的输出电压受到输入电压的控制； 发电机的输出电压受其励磁线圈的电流的控制等。这 类电路器件的工作性能可用受控源元件来描述。
电路基础知识ppt课件
由以上计算可以看出，当以a点为参考点时，Vb=-4V；当以c点为参考 点时，Vb=6V；但b点和c点之间的电压Ubc始终是6V。这说明电路中各点 的电位值与参考点的选择有关，而任意两点间的电压与参考点的选择无
关。
14
2.电动势及其参考方向
电源内部必须有一种力，能持续不断地把正电荷 从电源的负极b(低电位处)移送到正极a(高电位处)，以 保证电源两极间具有一恒定的电位差。电源内部的这 种非电场力，叫做电源力
整个电路的功率为
P P1 P2 P3 P4 16 8 14 10 0W
或 P发 =P收
P1 P2 P3 P4
故，功率平衡。
21
1.2.4 电器设备的额定值
电气设备长时间连续工作的温度叫稳定温度，稳
定温度正好等于最高允许温度时的电流称为该电气设 备的额定电流，也就是电气设备长时间连续工作的最 大允许电流，用符号IN表示。
（2）以a点作为参考点，则Va=0 因为Uab=Va-Vb，所以 Vb=Va-Uab=0-4=-4(V) Vc=Va-Uac=0-10=-10(V) Ubc=Vb-Vc=-4-(-10)=6(V)
以c点作为参考点，则Vc=0 因为Uac=Va-Vc，所以 Va=Vc+Uac=0+10=10(V) Vb=Va-Uab=10-4=6(V) Ubc=Vb-Vc=6-0=6(V)
Uab=4V，试求：(1)Uac；并说明U1 、Uab、Uac
的实际方向。 (2)分别以a点和c点作为参考点
-
R1 b R2 c
U1
+
时，b点的电位和bc两点之间的电压Ubc。
【解】(1)Uac=-U1=-(-10)=10(V) ，Uab 、Uac电压是正的，说明 实际方向与参考方向一致。U1电压是负的，说明实际方向 与参考方向相反。
计算机电路基础电子教案.pptx
简单RC电路
当RC电路中的电容C上储存的电场 能量开始累积或释放时，电容处于充 、放电状态，因而电路也处于过渡过 程（暂态）。电容C上的电压不能突 变，而是按指数规律变化的。
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。21.1.12 1.1.1Friday, January 01, 2021 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。19:14:1419:14:1419:141/1/2021 7:14:14 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。21.1.119:14:1419:14Jan-211-Jan-21 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。19:14:1419:14:1419:14Friday, January 01, 2021 13、志不立，天下无可成之事。21.1.121.1.119:14:1419:14:14January 1, 2021
将元件的伏安关系与基尔霍夫定律这两方面的 约束巧妙地结合起来，形成对各种复杂电路的一般 分析方法。
基尔霍夫定律
KCL
在电路中的任何一个节点，在任 何时刻，流入（或流出）该节点 电流代数和为零。
KVL
在电路中的任何一个回路，任何 时刻，沿该回路绕行一周，该回 路上所有支路的电压关系无关。
教学内容：
1．电路：是由若干电路元件按一定的方式相互连 接而成的联结体，主要作用是产生或处理信号 及功率。一般所涉及的元件有：电压源、电流 源、受控源、电阻、电感和电容等。
2．电路分析：在已知电路结构及参数的条件下， 求解电路中待求电量的过程。
3．电路设计：在设定输入信号或功率（能量）的 条件下，欲在输出端口产生给定的信号或功率 （能量），而求解电路应有的结构及参数的过 程。对于一个实际电路，电路分析的结果具有 唯一性，而电路设计的答案一般具有多样性。
计算机电路基础(1)
任意假设的电流方向称为 电流的参考方向。
（ａ）电流实际方向 （ｂ）电流实际方向 （ｃ）电流实际方向
a→b b→a
不能确定
1.2 电路中的主要物理量
1.2.2 电压和电位 从a点到b点两点间的电压定义为单位正电荷由a点移 至b点电场力所做的功。 选择电路中某个点作为参考点，电路中其它各点到参考 点的电压称为相应点的电位，参考点的电位规定为零。
1.2.1 电流及其参考方向 电荷的定向移动形成电流，电流的大小用电流强度表示 （电流强度简称电流）。 电流(强度) 电流(强度)：单位时间内通过导体截面的电荷量。
∆q i= ∆t
大写 I 表示恒定的电流（直流电流） 小写 i 表示电流的一般符号
电流的方向用箭头表示。
正电荷在电场力作用下是从电势高处 向电势低处移动，所以 导体中电流的 方向是从电势高的一端流向电势低的 一端。
uba = −2V
uac = uab + ubc
关联参考方向
在电路分析中,常采用关联参考方向的标注方法 所谓关联参考方向,是对某一元件而言,电压的参 考极性与电流的参考方向相一致。
(a),（c) 关联 (b),(d) 非关联 （ 关联;
1.2 电路中的主要物理量
1.2.3 功率 功率定义为单位时间内电路元件吸收或产生的 能量 关联参考方向下元件吸收的功率 p = u i 非关联参考方向下元件吸收的功率 p = - u i 教材p7：国际单位制中u、i、p的单位以及辅助单 位，如µA ，mA，kV等。P36习题6，7。
1.4基尔霍夫定律 1.4基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律 Kirchhoff’ Current law 简称KCL 简称KCL 基尔霍夫电压定律 Kirchhoff’ Voltage law 简称KVL 简称KVL KVL：对于电路中的任何一个回路，在任何时刻， KVL：对于电路中的任何一个回路，在任何时刻， 沿着该回路的所有支路的电压降的代数和为 零，即
电路基础知识(详解版)ppt课件
u
C 称为电容器的电容
–
– 电容 C 的单位：F (法) (Farad，法拉)
F= C/V = A•s/V = s/
常用F，nF，pF等表示。
ppt精选 版
4、库伏特性：线性电容的q~u 特性是过原点的直线
q
Ou
C q tg u
5、电压、电流关系： u, i 取关联参考方向
动态 特性
i
i dq C du
dξ
若i ( )0
1
Li
2
(t
)
1 2(t) 0
2
2L
L是无源元件 也是无损元件
ppt精选 版
5 、小结：
动态
(1) u的大小与 i 的变化率成正比，与 i 的大小无关；
(2)电感在直流电路中相当于短路； (3) 电感元件是一种记忆元件；
(4) 当 u，i 为关联方向时，u=L di / dt； u，i 为非关联方向时，u= – L di / dt 。
电路的基本元素是元件，电路元件是实际器件的理 想化物理模型，应有严格的定义。
电路中研究的全部为集总元件。
电路元件的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。 最基本的几个元件： 电阻(元件) 电容(元件) 电感(元件) 电源(元件)
ppt精选 版
感性认识电阻元件
实际电阻元件
ppt精选 版
一. 电阻元件
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V，则电压的实际方向 从 a 指向 b；
aR 注意：
b 若 U= –5V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负
C 称为电容器的电容
–
– 电容 C 的单位：F (法) (Farad，法拉)
F= C/V = A•s/V = s/
常用F，nF，pF等表示。
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4、库伏特性：线性电容的q~u 特性是过原点的直线
q
Ou
C q tg u
5、电压、电流关系： u, i 取关联参考方向
动态 特性
i
i dq C du
dξ
若i ( )0
1
Li
2
(t
)
1 2(t) 0
2
2L
L是无源元件 也是无损元件
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5 、小结：
动态
(1) u的大小与 i 的变化率成正比，与 i 的大小无关；
(2)电感在直流电路中相当于短路； (3) 电感元件是一种记忆元件；
(4) 当 u，i 为关联方向时，u=L di / dt； u，i 为非关联方向时，u= – L di / dt 。
电路的基本元素是元件，电路元件是实际器件的理 想化物理模型，应有严格的定义。
电路中研究的全部为集总元件。
电路元件的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。 最基本的几个元件： 电阻(元件) 电容(元件) 电感(元件) 电源(元件)
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感性认识电阻元件
实际电阻元件
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一. 电阻元件
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V，则电压的实际方向 从 a 指向 b；
aR 注意：
b 若 U= –5V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负
电路基础知识要点PPT课件
第23页/共118页
功率和能量
一、功率（power) • 电场力在单位时间内所做的功（瓦特Watt），等于1焦耳／秒。
•
式
中
，
p
(
t
)
为p元(件t )吸收
dw
的功
率，ddww为•元d件Q在dt
时u i间
内
所
吸
收
的
能
量
。
dt dQ dt
• P表示不随时间变化的功率（如直流电路功率）
• p表示表示随时间变化的功率。
第24页/共118页
• 关联参考方向：元件上电流和电压的参考方向一致。p＝ui 非关联参考方向：电流和电压的参考方向不一致 。 P=-ui
• p＞0 吸收功率（消耗功率）为负载； p＜0 发出功率（产生功率）为电源。
第25页/共118页
二、能量（energy） • The transfer of energy from one physical system to another,
（电场力将单位正电荷从电场中的a 点移到b点所做的功）称其为a、b两点 间 的 电 压 （ 伏 特 Vo l t ） 。
• 上式中，dQ为通过ab段电路的电荷量（库仑），dw为电荷在运动中获得
u dw 或失去的能量（焦耳Joule）。 dQ
第18页/共118页
图1-2-2 关联参考方向
第19页/共118页
路。
第55页/共118页
电容的分类
• 按容量是否可调，分为可变电容器和固定电容器。
第56页/共118页
固定电容的分类
根据介质的不同，分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解电容几种。 • 陶瓷电容：体积小，自体电感小。 • 云母电容：性能优良，高稳定，高精密。 • 纸质电容：价格低，容量大。 • 薄膜电容：体积小，但损耗大，不稳定。 • 电解电容：以金属极板上一层氧化膜为介质，金属极片作为正极，固体或非固体的电
功率和能量
一、功率（power) • 电场力在单位时间内所做的功（瓦特Watt），等于1焦耳／秒。
•
式
中
，
p
(
t
)
为p元(件t )吸收
dw
的功
率，ddww为•元d件Q在dt
时u i间
内
所
吸
收
的
能
量
。
dt dQ dt
• P表示不随时间变化的功率（如直流电路功率）
• p表示表示随时间变化的功率。
第24页/共118页
• 关联参考方向：元件上电流和电压的参考方向一致。p＝ui 非关联参考方向：电流和电压的参考方向不一致 。 P=-ui
• p＞0 吸收功率（消耗功率）为负载； p＜0 发出功率（产生功率）为电源。
第25页/共118页
二、能量（energy） • The transfer of energy from one physical system to another,
（电场力将单位正电荷从电场中的a 点移到b点所做的功）称其为a、b两点 间 的 电 压 （ 伏 特 Vo l t ） 。
• 上式中，dQ为通过ab段电路的电荷量（库仑），dw为电荷在运动中获得
u dw 或失去的能量（焦耳Joule）。 dQ
第18页/共118页
图1-2-2 关联参考方向
第19页/共118页
路。
第55页/共118页
电容的分类
• 按容量是否可调，分为可变电容器和固定电容器。
第56页/共118页
固定电容的分类
根据介质的不同，分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解电容几种。 • 陶瓷电容：体积小，自体电感小。 • 云母电容：性能优良，高稳定，高精密。 • 纸质电容：价格低，容量大。 • 薄膜电容：体积小，但损耗大，不稳定。 • 电解电容：以金属极板上一层氧化膜为介质，金属极片作为正极，固体或非固体的电
第章电路基础ppt课件
由高等数学可知，任意有限可积函数均可表示 为傅立叶级数。
f
x ~
a0 2
(an
n1
cos nx
bn
sin
nx)
故任意的电信号可由一系列正弦信号来表示。
35
第一章 电路基础
一、正弦交流电的三要素
u(t) Um sin( t i )
Um 为正弦电压的幅值
t 为正弦电压的辐角
为正弦电压的初相
a
二端
网络
b
a
R
b
+
a
_E
R0
b a
IS R0 b
20
无源二端网络可 化简为一个电阻
电压源 （戴维南定理） 有源二端网络可 化简为一个电源
电流源 （诺顿定理）
21
第一章 电路基础
戴维南定理 任何一个有源二端线性网络都可以用一
个电动势为 E 的理想电压源和内阻 R0 串联的电源来等
效代替。
aI
aI
有源 +
E
Em 2
0.707 Em
第一章 电路基础
相位与初相位 对于已知的正弦量
相位
40
i
+
0
_
t
i
初相
i Im sin( t i ) A
称(ωt+ψi) 为正弦交流电流的相位角，简称相位 。在不同的时刻正弦量的相位也不同，交流电流的
t L 也具有时间的量纲，
R
把它叫做 RL 电路的时间常数，即
L
R
31
第一章 电路基础
暂态过程小结
RL电路与RC电路都具有时间延迟的特性但是又 有所不同。
电容电压不能突变，而电感电流不能突变，它 们的变化过程的快慢取决于电路的时间常数。