电路理论课件-华科汪建版ch1讲稿
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电路理论(第一章)16
I R 与 U R 的方向一致
b
a
Ｒ
UR
U R IR R
假设: I R 与 UR 的方向相反 b
+
U I
关联参考方向
+
U I
非关联参考方向
a
IR
Ｒ
UR
U R I R R
27
(4) 参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进 行，不考虑实际方向。
28
四、电位 所谓电位是指电路中某一点相对于参考点而言的电压。
问题?
电流方向 A B？ 电流方向 B A？
+ E _
I R
A
大小
IR R
B
电流(代数量) 方向
+ E1 _
+ E2 _
17
18
3
解决方法
(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向； (2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式； (3) 根据计算结果确定实际方向： 若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致； 若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。
36
6
例：计算图示电路各元件吸收或产生的功率。
c.上述功率计算不仅适用于元件，也适用于任意二端 网络。 d.电阻元件在电路中总是消耗(吸收)功率，而电源在电 路中可能吸收，也可能发出功率。
结论
解：(a)、(b) 电路中U、I 为关联方向，则 (a) P = U I = 6×1 = 6 W (吸收功率) (产生功率) (b) P = U I = 6×(－1 ) =－6 W
41
１-4-１ 基尔霍夫电流定律 (KCL)： 在集中电路中，任何时刻，对任何节点，所有支 路电流的代数和恒等于零。或者说，在任何时刻流 入节点的电流等于由节点流出的电流。
概论-电路分析基础ppt
在规定的参考方向下，电流
为正值时，其实际方向与其
参考方向相同，否则相反。
20
➢
电压的定义及其参考方向
dW
u
dq
实际方向：电位降低的方向。
电压的参考方向：
假设的电压降的方向。电压的参考方向也可以随意规定。
21
➢
电压参考方向的表示
➢ 箭头
➢ +-号
➢ 双下标 Uab=-Uba
（ Uab ， a参考极性为+，b
参数元件构成。
分布参数电路
－－当实际电路部件和电路的各向尺寸远大于电路最高工作频
率所对应的波长时，必须考虑分布参数。
14
1-1 电路与电路模型
理想电路元件（元件模型）
当实际电路的尺寸远小于最高工作频率所对应的波长时，可以
定义出几种“集总参数元件”(Lumped Parameter elements)，
KCL的另一种描述：任意瞬时，流入某节点的电流之和等于流出电流之和。
27
KCL示例
注意：首先需规定各支路电流的参考方向，
可规定流入节点为— ，流出为+ 。
节点① ：
i1 (t ) i6 (t ) i4 (t ) 0
节点⑤ ：
i3 (t ) i6 (t ) i7 (t ) 0
采用关联参考方向 / 一致参考方向更为方便，也更为常
18
用
➢
电流的定义及其参考方向
电流的实际方向：正电荷运动的方向。
参考方向：
假设的电流方向，参考方向可以随意规定。
为什么有了电流的实际方向还要提出参考方向呢？
19
➢
电流参考方向的表示
➢箭头
为正值时，其实际方向与其
参考方向相同，否则相反。
20
➢
电压的定义及其参考方向
dW
u
dq
实际方向：电位降低的方向。
电压的参考方向：
假设的电压降的方向。电压的参考方向也可以随意规定。
21
➢
电压参考方向的表示
➢ 箭头
➢ +-号
➢ 双下标 Uab=-Uba
（ Uab ， a参考极性为+，b
参数元件构成。
分布参数电路
－－当实际电路部件和电路的各向尺寸远大于电路最高工作频
率所对应的波长时，必须考虑分布参数。
14
1-1 电路与电路模型
理想电路元件（元件模型）
当实际电路的尺寸远小于最高工作频率所对应的波长时，可以
定义出几种“集总参数元件”(Lumped Parameter elements)，
KCL的另一种描述：任意瞬时，流入某节点的电流之和等于流出电流之和。
27
KCL示例
注意：首先需规定各支路电流的参考方向，
可规定流入节点为— ，流出为+ 。
节点① ：
i1 (t ) i6 (t ) i4 (t ) 0
节点⑤ ：
i3 (t ) i6 (t ) i7 (t ) 0
采用关联参考方向 / 一致参考方向更为方便，也更为常
18
用
➢
电流的定义及其参考方向
电流的实际方向：正电荷运动的方向。
参考方向：
假设的电流方向，参考方向可以随意规定。
为什么有了电流的实际方向还要提出参考方向呢？
19
➢
电流参考方向的表示
➢箭头
华中科技大学电信系《电路理论》课件-电路复习课
(a)
U
cd
jX L
b
I 1 + I 2 = 10∠ 0 o
XC 1 = R 3 XL = 3 R
I2 R
60° I R 30° 1 30°
UC
UL UL = I2XL =5 3 XL = = 3 R=1 I2
1 XC = 3
1 I 2∠ 30 o + I 2∠ - 60 o = 10 3
I2 = 5
+
US V
jXL
R jXC
I1
A1
A2
I2
U 2 = 2 × 100 V
X C = U 2 I 2 = 100 2 5 2 = 20 R = U 2 I 1 = 100 2 5 2 = 20
– (a)
U
S
I2
I
I1
U
U L = 100 V
L
I = 10 A
X L = U L I = 100 10 = 10
12
5.熟练掌握对称三相电路有功功率,无有功功率, 视在功率,复数功率的计算.掌握三相电路功率 的与测量(三瓦特表法,二瓦特表法). 非正弦周期电流电路: 1. 掌握周期性非正弦电量的富里叶级数,熟练掌握 波形对称性对富里叶级数的影响,深刻理解非正弦 周期电压(电流)的有效值. 2.熟练掌握用叠加原理计算线性非正弦周期电流电路 的稳态解,非正弦周期电流电路的平均功率,理解谐 波阻抗及滤波的概念.
1Ω
解:先求网络函数
+
1H
1F
+ _
us
uC
_
1 1 (S + ) UC(s) S 2 2 H(s) = = 2 = US(s) S + S +1 1 3 (S + )2 + ( )2 2 2
U
cd
jX L
b
I 1 + I 2 = 10∠ 0 o
XC 1 = R 3 XL = 3 R
I2 R
60° I R 30° 1 30°
UC
UL UL = I2XL =5 3 XL = = 3 R=1 I2
1 XC = 3
1 I 2∠ 30 o + I 2∠ - 60 o = 10 3
I2 = 5
+
US V
jXL
R jXC
I1
A1
A2
I2
U 2 = 2 × 100 V
X C = U 2 I 2 = 100 2 5 2 = 20 R = U 2 I 1 = 100 2 5 2 = 20
– (a)
U
S
I2
I
I1
U
U L = 100 V
L
I = 10 A
X L = U L I = 100 10 = 10
12
5.熟练掌握对称三相电路有功功率,无有功功率, 视在功率,复数功率的计算.掌握三相电路功率 的与测量(三瓦特表法,二瓦特表法). 非正弦周期电流电路: 1. 掌握周期性非正弦电量的富里叶级数,熟练掌握 波形对称性对富里叶级数的影响,深刻理解非正弦 周期电压(电流)的有效值. 2.熟练掌握用叠加原理计算线性非正弦周期电流电路 的稳态解,非正弦周期电流电路的平均功率,理解谐 波阻抗及滤波的概念.
1Ω
解:先求网络函数
+
1H
1F
+ _
us
uC
_
1 1 (S + ) UC(s) S 2 2 H(s) = = 2 = US(s) S + S +1 1 3 (S + )2 + ( )2 2 2
华中科技大学出版社 电工电子技术 第1章
q C= u
(F )
电容元件
当电压u变化时，在电路中产生电流: 当电压 变化时，在电路中产生电流 变化时
dq du i= =C dt dt 电容元件储能
将上式两边同乘上 u，并积分，则得： ，并积分，则得：
∫ ui dt = ∫
0
t
u
0
1 2 Cudu = Cu 2
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电气设备的额定值(PN) 电气设备的额定值(PN) 额定值: 额定值 电气设备在正常运行时的规定使用值 1. 额定值反映电气设备的使用安全性； 额定值反映电气设备的使用安全性； 2. 额定值表示电气设备的使用能力。 额定值表示电气设备的使用能力。 注意： 注意：电气设备工作时的实际值不一定都等于其 额定值，要能够加以区别。 额定值，要能够加以区别。 一只220V, 60W的白炽灯 接在 的白炽灯, 例：一只 的白炽灯 接在220V的电源 的电源 试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作 上，试求通过电灯的电流和电灯在 电压下工作 时的电阻。如果每晚工作3h(小时 小时)， 时的电阻。如果每晚工作 小时 ，问一个月消耗 多少电能? 多少电能 解: 通过电灯的电流为 P 60 I= A = 0.273 A = U 220
负载 取用 功率 电源 产生 功率 内阻 消耗 功率
负载大小的概念: 负载大小的概念 负载增加指负载取用的 电流和功率增加(电压一定 电压一定)。 电流和功率增加 电压一定 。
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3. 电源与负载的判别 (1) 根据 U、I 的实际方向判别 I +
元件1 元件
+ U –
话筒
放 大 器
扬声器
直流电源: 直流电源 提供能源
ch1电路的基本概念与基本定律.ppt
(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变；
(2) 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变， 即与零电位参考点的选取无关。
• 借助电位的概念可以简化电路作图
c 20 a 5
c 20 d
+140V
E1
+ 4A 6
140V -
6A +
10A
E2
- 90V
b
5 d
点评：这是一个基本的题，训练对参考方向和功率平衡的理解， 要求熟练掌握。
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试求图中部分电路中的电流I，I1和电阻R。
设Uab=0
解：广义的电I流 6定 A 律 由电压定 Ua律 b2+2I1 0I1 -1 Ua b0Up aUp b而Rp aRp b4I4 6A23A 由电流定 IR 律 3-(-1)4A且I13+(-1)2A Uab0IRRI11 R0.5
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
（3）由于电路元件上U，I参考方向一致，所以电源发出的功率 Ps=|U1I 1 + U2I2| =|140×(-4)+(-90)× 6|=1100W （负载取用的功率） PL=U3I3 + U4I 1 + U5I2 =60×10+ (-80)×(-4)+30×6=1100W （功率平衡）
1. 根据 U、I 的实际方向判别
电源： U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，
负载：
（发出功率）；
U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出。 （吸收功率）。
2. 根据 U、I 的参考方向判别
U、I 参考方向相同，P =UI 0，负载；
电路课件第1章集总参数电路中电压、电流的约束关系
电压源与电流源的等效变换
总结词
电压源和电流源是电路中的两种基本元件，它们可以通过一定的等效变换相互转换。
详细描述在一定条件下，一个源自压源可以等效转换为电流源，反之亦然。这种等效变换对于简化电路分析非常有用，尤其 是在处理含有电源元件的复杂电路时。通过等效变换，可以将电路中的元件进行简化，从而更容易地求解电路中 的电压和电流。
欧姆定律
总结词
欧姆定律是集总参数电路中电压和电流的基 本关系，它指出在纯电阻电路中，电压和电 流成正比，电阻是它们比例的倒数。
详细描述
欧姆定律是电路分析的基本定律之一，它适 用于集总参数电路中的纯电阻元件。根据该 定律，在纯电阻电路中，电压和电流成正比 ，电阻是它们比例的倒数。也就是说，当电 压增加时，电流也会相应增加，反之亦然。 这一原理不仅适用于直流电路，也适用于交 流电路。
电路ppt课件第1章集 总参数电路中电压、电
流的约束关系
CONTENTS 目录
• 集总参数电路的概述 • 电压的约束关系 • 电流的约束关系 • 电路分析方法 • 实际应用案例
CHAPTER 01
集总参数电路的概述
定义与特点
定义
集总参数电路是指在实际电路中 ，凡具有两个或两个以上端点的 电路元称为元件，而不论这些元 件的大小、长短和形状如何。
电路的基本定律
欧姆定律
流过电阻元件的电流与电阻元件两端 的电压成正比，与电阻成反比。
诺顿定理
任何有源二端线性网络都可以等效为 一个理想电流源和一个电阻的串联。
基尔霍夫定律
在集总参数电路中，流入节点的电流 之和等于流出节点的电流之和，即 KCL定律；在任意回路上，电压降等 于电压升，即KVL定律。
戴维南定理
电路理论课件华科汪建版ch1讲稿
延迟单位冲激函数(tt0) 3）一些重要性质
0 t0 t
**与单位阶跃函数的关系
(t)
= lim
0
p(t)
= lim
0[11(t)
–1(t-)]
**与普通函数f(t)的乘积
d1(t) = dt
(t)f(t)= (t)f(0)
dr(t) dt =
d1(t)t dt
=(t)t+1(t) =
1(t)
**冲激函数是偶函数，即(t)= (-t)
1-3-2 基尔霍夫电压定律（KVL）
1、定律内容 uk(t) =0
1-3-2 基尔霍夫电压定律（KVL）
1、定律内容 uk(t) =0
例
- i1
+ u1
1
u1+ u6 – u7 – u4= 0
1
i2 2
2 i3 i5
3
2、备注
5 4
• 定律与电路元件的性质无关 • 对虚拟回路也适用
i4 5 i7 7
1-1 电路的基本概念
1-1-1 电路
+
–
1、电路的3个基本组成部分
电源 负载 中间环节
电路（电网络）是互相连接起来的电源与负载的总体， 电流能在其中流通. 电路中存在三种基本电磁效应.
2、集中参数电路和分布参数电路
集中参数电路 u(t) i(t) 常微分方程 dmax0.01min 分布参数电路 u(x,t) i(x,t) 偏微分方程 dmax0.01min
• 电压真实方向的习惯规定:从高电位指向低电位
+
E
UR
-
R1
R2
R5
R3
R4
• 电压参考方向的表示，意义 R6
华中科技大学电信系《电路理论》课件第一册-第六章
用节点电压法：
(
1 2
+
1 2
)U
′
=
12 2
+
3 I 1′
I
′
1
=
1 2
(U′
−
12
)
2Ω
+ 12V
–
I1’ +
U’ –
3 I1’ 2Ω
解之：
U ′ = 24V I1′ = 6 A
6－13
(2) 4A电流源单独作用：
2Ω
I1” + U”
3 I1”
4A
– 2Ω
解之： U ′′ = 8V
仍用节点电压法：
R3
i2'''
R1
R2
+
+
us2
–
+
i3'''
R3 +
us3 –
us2单独作用
+
us3单独作用
6－5
因此
i1=i1'+i1"+i1"' i2=i2'+i2"+i2"' i3=i3'+i3"+i3"'
上述以一个具体例子来说明叠加的概念，这个方法也 可推广到多个电源的电路中去。
对于有b条支路、l个独立回路的仅由线性电阻和电压源构 成的电路，由回路电流方程，可得回路电流的解答式为：
＝7A，试问：当S合上时，调节R3使I2＝5A时 I1＝？
I1
R2 I2
S
解： I1 = a + bI2 2 = a + 6b
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0 t
1-4
一些典型的波形（或函数） 定义与波形 4、单位冲激函数(t) unit impulse 延迟单位冲激函数(tt0) 3）一些重要性质 **与单位阶跃函数的关系 d1(t) 1 = lim p(t) = lim [1(t) –1(t-)]= (t) 0 dt
0 0
1-3-2 基尔霍夫电压定律（KVL）
1、定律内容 uk(t) =0 例 u1+ u6 – u7 – u4= 0 1
2、备注 • 定律与电路元件的性质无关 • 对虚拟回路也适用 节点1 支路2 节点2 支路3 节点3
支路4 节点5
1
i1 i2
4
+
2
u1
1
3
1 3
2
i3
5
i5
i6
6
i4
5
i7
7
4
i1
1
ik(t) =0
i2
4
i1
2
+
2
u11Leabharlann 31 3i3
5
i5 i4
5
i6
6
• 定律与电路元件的性质无关
i7
7
4
• 定律对包围部分电路的任一闭合曲面也适用 –i1 – i2 + i5 + i6=0 • 需注意的问题 • 练习:接地电流等 1-3-2 基尔霍夫电压定律（KVL） 1、定律内容 uk(t) =0
Ch11 网络的复频域分析 共88学时
课内学时 6
教材和主要参考书目 教材
《电路原理》（上、下册）汪建主编 清华大学出版社出版
参考书目
1.《电路》 邱关源主编 高等教育出版社出版 2.《电路原理》 周守昌主编 高等教育出版社出版 3.《新编电路题解》 汪建主编 华中科技大学出版社出版
第一章 电路的基本定律和电路元件
• 描述电路特性的两个基本物理量，电压和电流的 参考方向 • 基尔霍夫电流定律和电压定律（电路分析的基本依 据之一） •奇异函数及波形的表示法 • 电路元件（电阻、电容、电感、独立电源和受控电源等）
1-1
电路的基本概念
（明确讨论对象）
+
1-1-1 电路
–
1-1
电路的基本概念
C3 0.1 1 8 U1 SBL-1 3,4 7 Oscillator R2 R1 47 10K 7MHz C6 C4 910 22.7H 532 910 R10 10K 12V dc
可用数学加以严格定义
b
l
E
dl
dq
a
u = alb Edl 备注：电压的单位,直流和交流电压 • •
amb bna
电压是代数量 如果 E=EC
uab uba
（仅有库仑电场） n
Ec dl = 0 或 Edl Edl 0 amb anb 两点间电压与所经过的路 即 Edl Edl 径无关 amb anb • 如果 E=En （仅有非库仑电场） 电动势的概念 非库仑电场对正电荷施力的特点 2、电位 • 概念(参考点) • 电压（电位差）
100 d
f 50 Hz
f 200 MHz
c / f 6000 k m c / f 1.5m
1-1-2 理想电路元件,电路模型 实际电器件 理想电路元件(电路元件) 单一电磁性质 电路模型(由理想元件构成） 1-2 电压和电流及其参考方向 1-2-1 电压和电位 1、电压 概念和定义式 dw u = dq u = alb Edl
1-4-1
t0
t
**与普通函数f(t)的乘积 dr(t) d1(t)t =(t)t+1(t) = 1(t) dt = dt **冲激函数是偶函数，即(t)= (-t) **筛分性（抽样性）
0 –(t)f(t)dt = 0 + (t)f(0)dt = f(0) –
2
i3 i6 i7
5 4
u35 – u4 + u2+ u3 = 0 • 与引入电位概念的等价性 • 需注意的问题 i4
i2
1 3
i5
1-4 奇异函数及波形的表示法
1-4-1 定义与波形 1、单位斜坡函数r(t)（unit ramp） 定义 r(t) 0 t0 r(t)= 1 t t0 波形 0
t t t
–5
t
t
=sint–0.96
t
–5 1(–2)cosd =1(t–2) 2 cosd = 1(t–2)(sint–0.91) 3、单位脉冲函数p(t) unit pulse 定义 p(t)= 波形 0 0
1
t<0 0<t< t>
1-4
一些典型的波形（或函数） 定义与波形
S 正电荷运动方向
面元S
传导电流(c) :导电媒质中自由电子或离子在电场作用下的有规则的运动 对流电流() :带电粒子在自由空间运动形成的电流,又称徙动电流 位移电流(D ):变化的电场使电介质中的束缚电荷位移形成的电流
全电流的连续性:
S(c+ + D)ds = 0
(ic+i+iD)= 0
1-1-1 电路
L1 antenna
~ ~
0.445H C1 2200PF
Q1
2,5,6 R3 10K
5
C2
L2
C7
R4 220
R11
C5
47
C10 1.0 F 5 U2B R5 100K R8 15K
R6 100K C11 R9 15K C14 0.0022 C13 0.1
to U1.pin8
0 t
0
t
0
1-1
一些典型的波形（或函数） 定义与波形
1-4-1
4、单位冲激函数(t) unit impulse 1）物理背景 电压源对电容充电 i(t) + t=0 + US C uC(t)
i(0)
+ 0– idt =q(0+)=CUS
-
0
-
(t)
2）波形与定义 (t)= lim0 p(t) 0 (t)= 奇异的 t0 0+ t=0 满足 0– (t)dt=1
输入 （激励） 输入 （激励） 电路
• •
？
输出 （响应） 输出 （响应）
故障诊断
？
序言
二、怎样学好《电路理论》课程 1、正确认识学科基础课程的重要性,对本课的学习予以重视 2、认真听课，课前应尽可能预习，适当作听课笔记 3、学习中要注重基本概念，并在自己的实践中加深理解 4、善于总结 5、遵守学习纪律 6、 重视作业,独立完成作业;加强课后练习 三、关于教学内容的安排 上册 Ch1 Ch2 电路的基本定律和电路元件 课内学时 8
f(t)=1(t–t0) 单位阶跃函数的特点 1(宗量)=
0 宗量< 0 1 宗量> 0
1-4 一些典型的波形（或函数） 1-4-1 定义与波形
2、单位阶跃函数1(t) （unit step） 例2 画出1(t)的波形 0 –t < 0 t>0 1(–t)= 1 –t > 0 t<0 2）单位阶跃函数在电路分析中的应用 用来表示电源从某时刻起接入电路 1(–t) 1 0 t
电气信息类学科基础课程
电子教案
汪建
序言
一、本课程的性质与任务 • 学科基础课程 电路理论和电磁场理论是两个基本理论 电路理论对电气信息学科各专业领域的深入研究极 有价值，是最重要的专业基础课之一 电路理论涉及高等数学、应用数学、物理学和拓扑 学等基础学科的知识 先修课程:高等数学,大学物理 电路理论研究的三个分支 电路分析 电路综合
支路电流 支路电压 节点（node） 回路（loop）
支路1 1 支路4
3 5
i1
1
+
2
2
u1
1
3
1 3
i3
5
i2
4
i5
i4
5
i6
6
支路6
支路7
4
i7
7
1-3-1 基尔霍夫电流定律（KCL） 1、定律内容
4
ik(t)=0
1-3-1 基尔霍夫电流定律（KCL） 1、定律内容 例 i1+ i2+ i4=0 –i1 – i3+ i6=0 2、备注
Edl Edl 0
库仑电场的基本特点:
b
m
a
o
uab uao uob uao (ubo ) uao ubo a b
• 电位的相对性 3、电压的参考方向（或参考极性） • 电压真实方向的习惯规定:从高电位指向低电位 + E
R1 R5 R2 R4
电路的分析方法之一—等效变换法 课内学时 6
序言
Ch3 电路的分析方法之二—电路方程法
Ch5 正弦稳态电路分析 Ch6 谐振电路与互感耦合电路
课内学时 8
课内学时 12 课内学时 8
Ch4 电路的分析方法之三—运用电路定理法 课内学时 6
下册
Ch7 三相电路 Ch8 周期性非正弦稳态电路 Ch9 二端口网络 Ch10 动态电路的时域分析 课内学时 6 课内学时 6 课内学时 8 课内学时 14
U
R
R3
• 电压参考方向的表示，意义
a b
R6
E
+ u 以端点标号为下角标表示， uab
应用电位概念时的隐含表示:参考点为-
• 参考方向的任意性，真实方向的客观性
1-2-2 电流
1、电流的含义
物理现象 物理量（电流强度）,单位,直 流及交流电流 dq i= dt i=s•dS 三种形式的电流及全电流的连续性
1-4
一些典型的波形（或函数） 定义与波形 4、单位冲激函数(t) unit impulse 延迟单位冲激函数(tt0) 3）一些重要性质 **与单位阶跃函数的关系 d1(t) 1 = lim p(t) = lim [1(t) –1(t-)]= (t) 0 dt
0 0
1-3-2 基尔霍夫电压定律（KVL）
1、定律内容 uk(t) =0 例 u1+ u6 – u7 – u4= 0 1
2、备注 • 定律与电路元件的性质无关 • 对虚拟回路也适用 节点1 支路2 节点2 支路3 节点3
支路4 节点5
1
i1 i2
4
+
2
u1
1
3
1 3
2
i3
5
i5
i6
6
i4
5
i7
7
4
i1
1
ik(t) =0
i2
4
i1
2
+
2
u11Leabharlann 31 3i3
5
i5 i4
5
i6
6
• 定律与电路元件的性质无关
i7
7
4
• 定律对包围部分电路的任一闭合曲面也适用 –i1 – i2 + i5 + i6=0 • 需注意的问题 • 练习:接地电流等 1-3-2 基尔霍夫电压定律（KVL） 1、定律内容 uk(t) =0
Ch11 网络的复频域分析 共88学时
课内学时 6
教材和主要参考书目 教材
《电路原理》（上、下册）汪建主编 清华大学出版社出版
参考书目
1.《电路》 邱关源主编 高等教育出版社出版 2.《电路原理》 周守昌主编 高等教育出版社出版 3.《新编电路题解》 汪建主编 华中科技大学出版社出版
第一章 电路的基本定律和电路元件
• 描述电路特性的两个基本物理量，电压和电流的 参考方向 • 基尔霍夫电流定律和电压定律（电路分析的基本依 据之一） •奇异函数及波形的表示法 • 电路元件（电阻、电容、电感、独立电源和受控电源等）
1-1
电路的基本概念
（明确讨论对象）
+
1-1-1 电路
–
1-1
电路的基本概念
C3 0.1 1 8 U1 SBL-1 3,4 7 Oscillator R2 R1 47 10K 7MHz C6 C4 910 22.7H 532 910 R10 10K 12V dc
可用数学加以严格定义
b
l
E
dl
dq
a
u = alb Edl 备注：电压的单位,直流和交流电压 • •
amb bna
电压是代数量 如果 E=EC
uab uba
（仅有库仑电场） n
Ec dl = 0 或 Edl Edl 0 amb anb 两点间电压与所经过的路 即 Edl Edl 径无关 amb anb • 如果 E=En （仅有非库仑电场） 电动势的概念 非库仑电场对正电荷施力的特点 2、电位 • 概念(参考点) • 电压（电位差）
100 d
f 50 Hz
f 200 MHz
c / f 6000 k m c / f 1.5m
1-1-2 理想电路元件,电路模型 实际电器件 理想电路元件(电路元件) 单一电磁性质 电路模型(由理想元件构成） 1-2 电压和电流及其参考方向 1-2-1 电压和电位 1、电压 概念和定义式 dw u = dq u = alb Edl
1-4-1
t0
t
**与普通函数f(t)的乘积 dr(t) d1(t)t =(t)t+1(t) = 1(t) dt = dt **冲激函数是偶函数，即(t)= (-t) **筛分性（抽样性）
0 –(t)f(t)dt = 0 + (t)f(0)dt = f(0) –
2
i3 i6 i7
5 4
u35 – u4 + u2+ u3 = 0 • 与引入电位概念的等价性 • 需注意的问题 i4
i2
1 3
i5
1-4 奇异函数及波形的表示法
1-4-1 定义与波形 1、单位斜坡函数r(t)（unit ramp） 定义 r(t) 0 t0 r(t)= 1 t t0 波形 0
t t t
–5
t
t
=sint–0.96
t
–5 1(–2)cosd =1(t–2) 2 cosd = 1(t–2)(sint–0.91) 3、单位脉冲函数p(t) unit pulse 定义 p(t)= 波形 0 0
1
t<0 0<t< t>
1-4
一些典型的波形（或函数） 定义与波形
S 正电荷运动方向
面元S
传导电流(c) :导电媒质中自由电子或离子在电场作用下的有规则的运动 对流电流() :带电粒子在自由空间运动形成的电流,又称徙动电流 位移电流(D ):变化的电场使电介质中的束缚电荷位移形成的电流
全电流的连续性:
S(c+ + D)ds = 0
(ic+i+iD)= 0
1-1-1 电路
L1 antenna
~ ~
0.445H C1 2200PF
Q1
2,5,6 R3 10K
5
C2
L2
C7
R4 220
R11
C5
47
C10 1.0 F 5 U2B R5 100K R8 15K
R6 100K C11 R9 15K C14 0.0022 C13 0.1
to U1.pin8
0 t
0
t
0
1-1
一些典型的波形（或函数） 定义与波形
1-4-1
4、单位冲激函数(t) unit impulse 1）物理背景 电压源对电容充电 i(t) + t=0 + US C uC(t)
i(0)
+ 0– idt =q(0+)=CUS
-
0
-
(t)
2）波形与定义 (t)= lim0 p(t) 0 (t)= 奇异的 t0 0+ t=0 满足 0– (t)dt=1
输入 （激励） 输入 （激励） 电路
• •
？
输出 （响应） 输出 （响应）
故障诊断
？
序言
二、怎样学好《电路理论》课程 1、正确认识学科基础课程的重要性,对本课的学习予以重视 2、认真听课，课前应尽可能预习，适当作听课笔记 3、学习中要注重基本概念，并在自己的实践中加深理解 4、善于总结 5、遵守学习纪律 6、 重视作业,独立完成作业;加强课后练习 三、关于教学内容的安排 上册 Ch1 Ch2 电路的基本定律和电路元件 课内学时 8
f(t)=1(t–t0) 单位阶跃函数的特点 1(宗量)=
0 宗量< 0 1 宗量> 0
1-4 一些典型的波形（或函数） 1-4-1 定义与波形
2、单位阶跃函数1(t) （unit step） 例2 画出1(t)的波形 0 –t < 0 t>0 1(–t)= 1 –t > 0 t<0 2）单位阶跃函数在电路分析中的应用 用来表示电源从某时刻起接入电路 1(–t) 1 0 t
电气信息类学科基础课程
电子教案
汪建
序言
一、本课程的性质与任务 • 学科基础课程 电路理论和电磁场理论是两个基本理论 电路理论对电气信息学科各专业领域的深入研究极 有价值，是最重要的专业基础课之一 电路理论涉及高等数学、应用数学、物理学和拓扑 学等基础学科的知识 先修课程:高等数学,大学物理 电路理论研究的三个分支 电路分析 电路综合
支路电流 支路电压 节点（node） 回路（loop）
支路1 1 支路4
3 5
i1
1
+
2
2
u1
1
3
1 3
i3
5
i2
4
i5
i4
5
i6
6
支路6
支路7
4
i7
7
1-3-1 基尔霍夫电流定律（KCL） 1、定律内容
4
ik(t)=0
1-3-1 基尔霍夫电流定律（KCL） 1、定律内容 例 i1+ i2+ i4=0 –i1 – i3+ i6=0 2、备注
Edl Edl 0
库仑电场的基本特点:
b
m
a
o
uab uao uob uao (ubo ) uao ubo a b
• 电位的相对性 3、电压的参考方向（或参考极性） • 电压真实方向的习惯规定:从高电位指向低电位 + E
R1 R5 R2 R4
电路的分析方法之一—等效变换法 课内学时 6
序言
Ch3 电路的分析方法之二—电路方程法
Ch5 正弦稳态电路分析 Ch6 谐振电路与互感耦合电路
课内学时 8
课内学时 12 课内学时 8
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下册
Ch7 三相电路 Ch8 周期性非正弦稳态电路 Ch9 二端口网络 Ch10 动态电路的时域分析 课内学时 6 课内学时 6 课内学时 8 课内学时 14
U
R
R3
• 电压参考方向的表示，意义
a b
R6
E
+ u 以端点标号为下角标表示， uab
应用电位概念时的隐含表示:参考点为-
• 参考方向的任意性，真实方向的客观性
1-2-2 电流
1、电流的含义
物理现象 物理量（电流强度）,单位,直 流及交流电流 dq i= dt i=s•dS 三种形式的电流及全电流的连续性