第1章电路分析基础讲义

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电路分析基础第一章(李瀚荪)ppt课件

电路分析基础第一章(李瀚荪)ppt课件

10V
5
-
U=?
5
+
-
+ 4V + 3A
2
U =? I
-
-
2I2
5. I1
I =?
+
10 1A
Байду номын сангаас
解 10I1 10 (10) 0 I1 2A
+
10V
-
-10V
I I1 1 2 1 3A
-
解 I 10 3 7 A 6.
4 U 2I 0
10A
U 2 I 4 14 4 10V
1.1 电路和电路模型(model)
1. 集总电路
由电阻、电容、电感等集总参 数元件组成的电路
实际元件与集总元件关系
1 0 B A S E - T w a ll p la te
2. 电路模型 (circuit model)
开关 灯泡
电 池
导线
电路图
Rs
RL
Us
电路模型
反映实际电路部件的主要电磁
性质的理想电路元件及其组合。
(4) KCL、KVL只适用于集总参数的电路。
编辑版pppt
35
思考:

I =0
1.
2.
+ 3 _
B
1 1
1 1
+1
i1
_2 1
? UA =UB
A
3.
+ _3
i1
1
1
1
1
B +1
i2
_2 1
? i1=i2
i1=800mA
A
i2 =1A
1。 3A

(大学物理电路分析基础)第1章电路分析的基本概念和定律

(大学物理电路分析基础)第1章电路分析的基本概念和定律

当电容并联时,总电容 等于各电容之和,总电 流等于各电容电流之和。
电感的并联
当电感并联时,总电感 为各电感倒数之和,总 电压等于各电感电压之
和。
05
非线性电阻电路的分析简介
非线性电阻元件的特点
伏安特性曲线
非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条直线,而是随着电压的 变化而变化。
电流与电压不成正比
非线性电阻元件的电流与电压不成正比,即不满足欧姆定律。
大学物理电路分析基础 第1 章 电路分析的基本概念和定

目录
• 电路分析的基本概念 • 电路分析的几个重要定律 • 线性电阻电路的分析方法 • 含电容和电感的电路分析 • 非线性电阻电路的分析简介
01
电路分析的基本概念
电路的定义与组成
总结词
电路是由若干个元件按照一定的方式连接起来,用于实现电能或信号传输的闭 合回路。
动态特性
非线性电阻元件的动态特性是指其阻值随时间、温度等因素的变化 而变化。
非线性电阻电路的分析方法
解析法
通过建立数学模型,利用数学工具求解非线性电 阻电路的电压、电流等物理量。
实验法
通过实验测量非线性电阻电路的电压、电流等物 理量,并进行分析。
仿真法
利用电路仿真软件对非线性电阻电路进行模拟, 得到电路的电压、电流等物理量。
电流源
电流源是一种理想电源,能够保持输出电流恒定,不受输出电压变 化的影响。
等效变换
对于线性电阻电路,电压源和电流源可以通过适当的等效变换进行相 互转换。等效变换是指两种电路在端口处具有相同的电压和电流。
支路电流法与节点电压法
支路电流法
支路电流法是一种通过设定支路电流变量,然后根据基尔霍夫定律建立方程组求解的方法。该方法适 用于支路数较少、节点数较多的电路。

电路分析基础课件(第1章)

电路分析基础课件(第1章)

§1-1 电路及集总电路模型 (c)分布参数元件与集总参数元件 集总参数元件:理想电阻、理想电感、理想电 容、理想电源等。 集总参数电路:由集总参数元件构成的电路, 简称集总电路。
21
§1-1 电路及集总电路模型
一个电路应该作为集总参数电路,还是作为分 布参数电路,或者说,要不要考虑参数的分布 性,取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电 磁过程的电压、电流的波长之间的关系。 一个实际电路器件,在不同条件下可以有不 同的电路模型。
a b
+
+
元件
41
u 2V
§1-2 电路变量 电流、电压及功率 参考极性不一定就是电压的真实极性。 当电压为正值时,该电压的真实极性与参考 极性相同。 当电压为负值时,该电压的真实极性与参考 极性相反。
a b
元件
a
b
元件
+
-
-
+
42
u 2V
u= - 2V
§1-2 电路变量 电流、电压及功率
19
§1-1 电路及集总电路模型 (b)分布概念 参数的分布性指,当实际电路的尺寸可以与电 路工作时电磁波的波长相比拟(即高频)时, 电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相 同。这样的元件称为分布元件,而这样的电路 参数叫做分布参数。
这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时 20 间的函数外,还是空间坐标的函数。
9
§1-1 电路及集总电路模型
例如
理想化
理想电阻元件 (模型)
理想化、抽象化即模型化的过程。
电阻器包含有电阻、电感、电容性质,但 电感、电容很小,可忽略不计,可用一个 电阻元件作为它的模型。
同样,请例举3个以上其他,模型的例子....

电路分析基础课件(周围主编)第01章

电路分析基础课件(周围主编)第01章

电路的功能基本上可以分成两大类。 一类是用来实现电能的转换、传输和分配。 电路的另一类功能则是在信息网络中,用 来传递、储存、加工和处理各种电信号。
图1-2所示的是通信网的基本组成框图。 通常把输入电路的信号称为激励,而把经 过电路传输或处理后的信号称为响应。
图1-2通信网的基本组成框图
�3.电路模型与集中电路
PR=UI=RI2=GU2
�2.理想电压源
理想电压源是一个二端元 件,其端电压us在任意瞬间与通 过它的电流无关。us可以保持恒 定不变 ( 称为理想直流电压源) 或 按一定规律随时间变化。
�3.理想电流源
理想电流源是另一种理想电源。 它也是一个二端元件,在任意瞬 间,输出电流 is与其端电压无关。 is 可以保持恒定不变 ( 称为理想直流电 流源)或按一定规律随时间变化。
如前所述,电阻元件是从实际电阻器 抽象出来的模型。在中学物理中,学过由 ’s law),即 欧姆定律 (Ohm Ohm’
u=Ri
(或U=RI)
� (2) 电阻元件的功率与耗能
线性电阻元件在任一瞬间的吸收功率 可按式(1-7)结合欧姆定律进行计算,即
pR=u·i=Ri2=Gu2
在直流情况下,计算式可写成
1.4 基尔霍夫定律
先介绍几个与电路结构有关的名词或 术语。 支路:电路中一个二端元件称为一条支路。 节点:电路中元件的汇接点称为节点 (结节)。 回路:电路中任一闭合的路径称为回路。 网孔:内部不含支路的回路称为网孔。
�1.基尔霍尔电流定律(KCL)
基尔霍夫电流定律可表述为:在集中 参数电路中,任一时刻流出 (或流入 )节点的 各支路电流的代数和恒等于零。 写成数学表达式为
图1-7u,i关联参考方向

电路分析基础第一章ppt课件

电路分析基础第一章ppt课件

课程主要任务(task):在给定电路结构和元件参数条件下,学习各种电
路所共有的基本规律(电路元件的伏安关系、基尔霍夫定律和电路定理 等)以及电路的各种基本分析计算方法。
课程主要目的(aim):深入理解电路的基本规律、定律和定理及有关物
理概念,系统掌握求解电路的基本分析方法及一些典型电路的特殊分析 方法和技巧等。充分了解这些规律、概念、方法的适用范围和使用条件 ,能用所学的电路基础理论知识去解决今后在学习和工作中所遇到的实 际电路问题。
理想电路元件是实际电路元器件的理想化和近 似,其电磁特性唯一、精确,可定量分析和计算。
理想电路基本元件分有源和无源两大类
无源二端元件
有源二端元件
+
IS
US
R 电阻元件 只具耗能 的电特性
L
C – 电容元件 只具有储 存电能的 电特性
注意
电感元件 只具有储 存磁能的 电特性
5种基本理想电路元件有三个特征:
§1-1 电路及集总电路模型
一. 实际电路(actual circuit)
由电阻器、电容器、电感线圈、电源等元件和半导体器 件等相互连接而构成的电路称为实际电路。 此外,现代微电子技术已经可以将若干部、器件不可分
离地制作在一起,电气上互连,电路成为一个整体,这就
是集成电路。
典型的元器件实物照片
电容器
理想电压源 输出电压恒 定,输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源 输出电流恒 定,两端电 压由它和负 载共同决定
(a)只有两个端子;
(b)可以用电压或电流按数学方式描述; (c)不能被分解为其他元件。
路的飞跃发展、计算机技术的迅猛发展和广泛应用等等,
都给电路理论提出了新课题,也促进了电路理论的发展。电路理论的内 容十分广泛,它是电工、电子和信息科学技术的重要理论基础之一。

电路分析基础课件第1章电路基本概念

电路分析基础课件第1章电路基本概念

总结词
通过设定各节点电压为变量,建立方程组来求解电压的方法。
详细描述
节点电压法是一种常用的电路分析方法,通过设定各节点电压为变量,根据基尔霍夫定律建立方程组,求解各节点电压。该方法适用于具有多个节点的电路。
总结词
将多个电源分别作用下的电路响应叠加起来,得到总电路响应的方法。
要点一
要点二
详细描述
电路分析是电子工程和电气工程学科的基础
电路分析是电子工程和电气工程学科的重要基础,是学习电子技术和电气工程学科的必备知识。
电路分析在电子设备和系统中的应用
通过电路分析,可以理解电子设备和系统的基本原理,预测其性能,优化其设计,提高其可靠性。
电路分析的历史
电路分析的历史可以追溯到19世纪初,当时科学家开始研究电流、电压、电阻等基本概念和规律。随着科技的发展,电路分析的理论和方法不断得到完善和发展。
详细描述
电感元件通常由线圈组成,可以存储电能并产生磁场。电感元件的电压和电流之间的关系由自感定律描述。当电感元件中的电流发生变化时,会产生感应电动势来阻止电流的变化。电感元件在电路中可用于滤波、振荡、延迟等。
03
CHAPTER
电路的基本定律
VS
描述电流、电压和电阻之间关系的定律。
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一,它指出在同一电路中,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,而与电阻成反比。数学表达式为:I=U/R,其中I表示电流,U表示电压,R表示电阻。
详细描述
一阶电路的暂态分析主要通过建立和解决一阶线性常微分方程来实现,通过求解微分方程,可以得到电路中电压和电流随时间变化的规律。
总结词
一阶电路的暂态分析中,常用的电路元件是电阻、电容和电感。

电路分析基础完整ppt课件

电路分析基础完整ppt课件

可否短路?
恒压源特性中不变的是:__ __U_S________
恒压源特性中变化的是:_____I________
___外__电__路__的__改__变____ 会引起 I 的变化。
I 的变化可能是 _大__小____ 的变化,
或者是__方__向___ 的变化。
22.04.2020
.
24
电工基础教学部
电路的基本分析方法。
22.04.2020
.
电工基础教学部
4
目录
电工电子技术
1.1 电路元件
1.1.1 电路及电路模型
电路——电流流通的路径。
1.电路的组成和作用
电路是由若干电路元件或设备组成的,能够传输能 量、转换能量;能够采集电信号、传递和处理电信号 的有机整体。
①电路的组成:
电源 信号源
中间环节
目录
电工电子技术
②理想电流源(恒流源): RO= 时的电流源.
Ia
Uab

Is
U RL

I性
b
o
IS
特点:(1)输出电流 I 不变,即 I IS (2)输出电压U由外电路决定。
22.04.2020
.
电工基础教学部
25
目录
电工电子技术
(3)恒流源的电流 IS为 零时,恒流源视为开路。
IS=0
(4)与恒流源串联的元件对外电路而言为可视为短路。
E
+ _
R2
Is
a
R1 b
Is
a R1
b
例 设: IS=1 A
则: R=1 时, U =1 V Is R=10 时, U =10 V
I UR

电路分析基础 第一章 课件

电路分析基础 第一章 课件

吸收5W功率
负载性
电路变量 电流、电压、功率
例 计算图中各元件吸收的功率
3A -5A

2V -2V + -3A 4V
(a)
(b)
(c)
Pa = ( 2V) × ( 3A) = 6W
Pb = ( -2V) × ( -3A) = 6W
Pc = (4V) × ( -5A) = -20W
当计算功率数值完毕之后,我们要根据其定义的关联方向 结合数值符号来确定是器件是吸收功率还是提供功率。
电阻元件 (resistor)
电阻器 晶体二极管 常用的各种二端电阻器件
电阻元件 (resistor)
电阻元件是从实际电阻器抽象出来的模型,只反 映电阻器对电流呈现阻力的性能。 欧姆定律定义
R = u (t ) / i (t ) u (t ) = Ri (t )
i R
+
u
-
电阻单位:欧(姆) 符号: Ω 令 G = 1/R
A + US1 _ U1 _ U2 U3
U AB = U 2 + U 3
U AB = U S 1 + U1 − U S 2 − U 4
B
US2 +
U4
基尔霍夫定律
例 U1 + U2 _ + Us
_
+
+
a
推广 KVL 不 仅 适 用 于 回 路 , 还 可以推广应用于任何一个假 象闭合的一段电路(广义回 路)。

P = −U 1 I1 = −1× 2 = −2W 1
P4 = U 4 I 2 = ( −4) × 1 = −4W
P5 = U 5 I 3 = 7 × ( − 1) = − 7W
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1.1.1 电路的组成及其功能
• 电路的概念
由实际元器件构成的电流的通路称为电路。
2020/7/30
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电路基础
• 电路的组成
电源
火线 零线
..
连接导线和其余 设备为中间环节
负载
电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
2020/7/30
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电路基础
• 电路的功能
电力系统中
电路可以实现电能的传输、分配和 转换。
电子技术中
电路可以实现电信号的传递、变换、 存储和处理。
2020/7/30
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电路基础
1.1.2 理想电路元件
在一定条件下对实际电路元(器)件加以近似化,忽略其次 要性质,用一些足以表示实际电路元(器)件主要物理性质的模 型来代替实际电路元(器)件。
构成模型的元(器)件称为理想电路元件。
2020/7/30
电路分析
第1章 电路的基本概念和基本定律
一、本章教学目的及要求
掌握电路模型,理解理想电路元件及其对实际电路理想化的 意义;掌握电流和电压的定义、单位、参考方向及其计算;掌握 关联参考方向的概念及其功率的计算;理解理想电阻元件及其欧 姆定律的应用;理解理想电压源及理想电流源的定义与性质。掌 握基尔霍夫定律的实质及KVL和KCL方程的列写方法。理解电位概 念及其计算方法;
2020/7/30
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电路基础
如果电压的大小和方向都不随时间变化,这样的电压叫做
直流电压,用U表示。引入电位概念以后,这样a、b两点的电
压可表示为
Uab=φa-φb
(1-4)
2020/7/30
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2020年7月30日星期四
电位
JJX
1.电位的定义:在电路中任选一点为参考点,则某点到 参考点的电压就叫做这一点(相对与参考点)的电位。
2020/7/30
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电路基础
• 电流的方向
实际方向:习惯上规定以正电荷移动的方向为电流的正方向。 电路图上标示的电流方向为参考方向,参考方向是为列写 方程式提供依据的,实际方向根据计算结果来定。
图1.2 电流的参考方向
2020/7/30
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电路基础
图1.2 电流的参考方向
结论:如果求出的电流值为正,说明参考方向与 实际方向一致,否则说明参考方向与实际方向相反。
2020/7/30
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电路基础
1.1.3 电路模型
开关 负 载
电 源
连接导线
实体电路
电源
中间环节
SI
R0
+
RL
_ US
电路模型
+
U

负载
用抽象的理想电路元件及其组合,近似地代替实际 的器件,从而构成了与实际电路相对应的电路模型。
2020/7/30
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电路基础
电路由哪几部分 组成?各部分的 作用是什么?
2.电位的表示:参考点在电路图中用符号“┷”表示。 某点的电位用φX来表示。
某点电位为正,说明该点电位比参考点高; 某点电位为负,说明该点电位比参考点低。 3.电位与电压的关系:
两点间的电压就是该两点电位之差,电压的实际 方向是由高电位点指向低电位点,有时也将电压称为 电压降。
21
2020年7月30日星期四
截面的电荷量称为电流强度, 用i表示,即
i=
dq dt
…… (1-1)
2020/7/30
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电路基础
稳恒直流情况下
I=
Q t
…… (1-2)
国际单位制(SI)中, 电荷的单位是库仑(C); 时间的单位 是秒(s); 电流的单位是安培(A), 实用中还有毫安(mA)和微
安(μA)等。
•单位换算 1A=103mA=106μA=109nA
二、教学重点
1.电压、电流的参考方向 2.电阻元件和电源元件的特性 3.基尔霍夫定律
电路分析
三、教学内容
1.1 电路和电路模型
1.5 电压源与电流源
1.2 电流、电压及其参考方向 1.6 基尔霍夫定律
1.3 电功率与电能
1.7 用电位的概念分析电路
1.4 电阻元件
小结
电路基础
1.1 电路和电路模型
2020/7/30
返节目• 用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向。
i
A
B
• 用双下标表示:如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。
A
iAB
B
2020/7/30
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电路基础
• 电流的测量
在直流电路中,测量电流时,应根据电流的实际方向将电流 表串入待测支路中,如图1.3所示,电流表两旁标注的“+”、 “-”号为电流表的极性。
图1.3 直流电流测试电路
2020/7/30
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电路基础
例1.1 在图1.4中,各电流的参考方向已设定。已知I1=10A, I2=-2A, I3=8A。试确定I1、I2、I3的实际方向。
图1.4 例1.1图
2020/7/30
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电路基础
解 :I1>0, 故I1的实际方向与参考方向相同,I1由a点流向b点。 I2<0, 故I2的实际方向与参考方向相反,I2由b点流向c点。 I3>0, 故I3的实际方向与参考方向相同, I3由b点流向d点。
何谓理想电路元件? 其中“理想”二字在 实际电路的含义?
试述电路的功能? 何谓“电路模 型”?
2020/7/30
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电路基础
1.2 电流、电压及其参考方向
1.2.1 电流及其参考方向
• 电流的大小
从物理学得知,电荷的定向移动形成电流。电流既有大 小又有方向。大小用电流强度来度量,单位时间内通过导体横
2020/7/30
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电路基础
1.2.2 电压及其参考方向
• 电压的大小
从物理学中知道,电路中a、b两点的电压就是将单位正
电荷由a点移动到b点时电场力所做的功。电压用u表示, 即
u dw dq
(1-3)
在SI中,电压的单位为伏特(V),实用中还有千伏(kV)、 毫伏(mV)和微伏(μV)等。
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电路基础
电路分析中常用的三种最基本的理想元件是: 表示将电能转换成热能的电阻元件; 表示电场现象的电容元件; 表示磁场现象的电感元件。 另外,还有电压源和电流源两种理想电源元件。 每一种理想元件都有各自严格的数学定义式和符号。
2020/7/30
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电路基础
• 理想电路元件符号:
R
L
C
+
IS
US

电阻元件 只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的
电特性
电容元件 只具有储 存电能的
电特性
理想电压源 输出电压恒 定,输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源 输出电流恒定 ,两端电压由 它和负载共同 决定。
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似,其电特性 单一、精确,可定量分析和计算。
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