清华大学于歆杰电路原理34页PPT
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清华大学电路原理课件--电路原理_skja_03
2020/2/8
课件
2
uS
1. 特点：
(a) 端电压确定不变。由电源本身决定，与外电路无关；
(b) 通过它的电流是任意的，由外电路决定。
I
5V
R 5V
2020/2/8
课件
3
i
2. 伏安特性
+ +
uS
u
_
_
u US
0
i
(1) 若uS = US ，即直流电源。则其伏安特性为平行于 电流轴的直线。
(2) 若uS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是平行 于电流轴的直线。
电路元件与电路定律
第三讲 (总第三讲)
电源元件 受控电源
2020/2/8
课件
1
电源 (source)元件
一、理想电压源 电路符号
a
a
U(E) U(E)
b
b
电压 U
由a点到b点的电压降低
U=a-b
电动势E 由b点到a点经电源内部的电压升高
E=a-b
参考方向 电压：＋极到－极的降低 电动势：－极到＋极的升高
称为线性受控源。
2020/2/8
课件
15
+
u_1
_u1
u2
_
VCVS
{ i1=0 u2= u1 :电压放大倍数
2020/2/8
课件
14
i1
i2
+
+
u_1
b i1 u2 _
CCCS
i1
i2
+
+
u_1
gu1 u2 _
VCCS
i1
i2
+
清华大学电路原理课件1
电路原理Principle of Electric Circuits于歆杰yuxj@Tel: 62771944西主楼1区308第一讲绪论，电压电流和功率第一部分：绪论Principles of Electric Circuits Lecture 1 Tsinghua University 2005什么是电路？a电路（electric circuits）就是由若干电气元件（electrical elements）相互连接构成的电流的通路。
a本课程中要接触的电气元件有`电阻、电容、电感、二极管、MOSFET、理想运算放大器（Operational Amplifier）、互感线圈、理想变压器等Principles of Electric Circuits Lecture 1 Tsinghua University 2005为什么要学习电路？a从学术的观点来看`电路是电气工程（Electrical Engineering）的基础。
`电路是计算机科学（Computer Science）的基础。
a从实际情况来看`电路原理是许多高级课程的先修课程。
`熟练掌握电路原理对现实生活有帮助。
Principles of Electric Circuits Lecture 1 Tsinghua University 2005t q t q t i t d d ∆∆lim )(0∆def ==→d d BABA Weq=AI110ΩU1U2t w p d d =uit qq w ==d dd d q wu d d =t qi d d =。
清华大学电路原理于歆杰精品PPT课件
电路中某个支路（或元件）的电压（或电流）的控制。
电路符号
+– 受控电压源
受控电流源
清华大学电路原理教学组
一个受控电流源的例子（MOSFET）
IDS
MOSFET
＋ D
G
＋
S
UDS
IDS
UGS
－
－
电流源
电 阻
受控源与独立源的比较:
UDS
(1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定，而受控源电压(或
电流)直接由控制量决定。
二、欧姆定律 (Ohm’s Law)
(1) 电压电流采用关联参考方向
i
R
+u
uRi
R 电阻 (resistance) 单位： (欧)
清华大学电路原理教学组
令G 1/R
G 电导 (conductance)
单位： S (西) (Siemens，西门子)
欧姆定律(关联参考方向下): i G u
u 关联参考方向下线性电阻器的u-i关系 :
清华大学电路原理教学组
（2） 伏安特性 i
+
iS
u
_
u
IS
0
i
（a）若iS= IS ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电 压轴的直线，反映电流与端电压无关。
（b）若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 平行于电压轴的直线
（c）电流为零的电流源，伏安特性曲线与 u 轴重合，相 当于开路状态。
清华大学电路原理教学组
（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。
iS
u
R
_
电路符号
+– 受控电压源
受控电流源
清华大学电路原理教学组
一个受控电流源的例子（MOSFET）
IDS
MOSFET
＋ D
G
＋
S
UDS
IDS
UGS
－
－
电流源
电 阻
受控源与独立源的比较:
UDS
(1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定，而受控源电压(或
电流)直接由控制量决定。
二、欧姆定律 (Ohm’s Law)
(1) 电压电流采用关联参考方向
i
R
+u
uRi
R 电阻 (resistance) 单位： (欧)
清华大学电路原理教学组
令G 1/R
G 电导 (conductance)
单位： S (西) (Siemens，西门子)
欧姆定律(关联参考方向下): i G u
u 关联参考方向下线性电阻器的u-i关系 :
清华大学电路原理教学组
（2） 伏安特性 i
+
iS
u
_
u
IS
0
i
（a）若iS= IS ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电 压轴的直线，反映电流与端电压无关。
（b）若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 平行于电压轴的直线
（c）电流为零的电流源，伏安特性曲线与 u 轴重合，相 当于开路状态。
清华大学电路原理教学组
（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。
iS
u
R
_
《电路原理》PPT课件
a
+ E
I2
–
R2
IS
R1
I1
在左图电路中只含有两个节 点，若设 b 为参考节点，则电路 I3 中只有一个未知的节点电压。
R3
b
(1) 选定参考节点，标明其余n-1
iS2
个独立节点的电压
(2) 列KCL方程：
i1+i2=iS1+iS2
-i2+i4+i3=0 -i3+i5=-iS2
1 i2 R2
i3 R3
i3 3A,
当电路中含理想电流源支路时
例：试求各支路电流。
a
c
支路中含有恒流源。
+ 42V –
12
6 I1
I2 7A
I3 3
(1) 只让一个b 回路电流经d过恒流源支路，该回路电流值为恒流源值。
(2) 把电流源的电压作为变量，增补电流源电流与回路电流之间的约束方程。
(3) 电流源的转移法。
例：用回路法试求各支路电流。
i3 6 - 18 - 6i3 18- 1 1)i3 25 - 6
2
整理为:
-52i1i1-+21i21i-2
i3 -
-12 6i3 6
- i1 - 6i2 + 10i3 19
解得：
i1 -1A, i2 2A, i4 i3 - i1 4A i5 i1 - i2 -3A i6 i3 - i2 1A
+
U1
_
2. 3 节点电压法(node-voltage
节点电压的概念：
method)
任选电路中某一节点为零电位参考点，其他各节点对参考点的电压，称为节点电 压。 节点电压的参考方向从节点指向参考节点。
清华大学电路原理于歆杰
uGS UT iDS 0
K
iDS
uGS UT 2
2
＋
UT uGS uDS UT
uGS －
性质：
K iDS
uGS UT 2
2
RON
条件： 3 可变电阻区
uDS UT uGS
＋ uGS
性质： RON
－
RL ＋ uDS －
＋ RL uDS －
iDS
＋ uS －
iDS
＋ uS －
Ru
-
i
P
u
u
R u tan const
i
1. 非线性电阻元件（nonlinear resistor）
电路符号
伏安特征（volt-ampere characteristic）
i
u=f(i)
+
u-
i=g(u)
例1 隧道二极管 i
i+ u _
0
u
给定一种电压，有一种相应旳电流；而给定一种电流， 最多可有3个相应旳电压值。即 i = f (u)。称为“压控型” 或 “ N型”。
模型4
+ ud i
独立电压源串电阻 开路 i
i+
ud
+ usd
+ ud
条件是 i > 0
条件是 ud < usd
例 用分段线性法求u，用理想二极管模型。
+ ud
措施：
i
i
+
+
_us=10sin(t) V
_u
R
假设
检验
模型1 短路 条件是 i > 0
开路 条件是 ud < 0
清华考研_电路原理课件_第10章__正弦电流电路的稳态分析
清华大学 电路原理 电子课件
江辑光版
参考教材： 《电路原理》（第2版） 清华大学出版社，2007年3月 江辑光 刘秀成 《电路原理》 清华大学出版社，2007年3月 于歆杰 朱桂萍 陆文娟 《电路》（第5版）高等教育出版社，2006年5月 邱关源 罗先觉
第10章 正弦电流电路的稳态分析
本本章章重重点点 1100.. 11 正弦量的基本概念 1100.. 22 周期性电流、电压的有效值 10. 3 复数复习 1100.. 44 正弦量的相量表示 10. 5 电阻、电感和电容元件电
或 Im = 2I
即 i(t ) = Im sin(ωt +ψ i ) = 2I sin(ωt +ψ i )
同理，可得正弦电压有效值与最大值的关系
1
U = 2 Um
或
U m = 2U
若一交流电压有效值为U=220V，则其最大值为Um≈311V；
U=380V，
Um≈537V。
* 区分电压、电流的瞬时值、最大值、有效值的符号。
返回目录
10.3 复数复习
一、 复数（complex）A表示形式
直角坐标 A=a+jb （j = − 1 为虚数单位）
Im
b
A
0
a Re
极坐标 A=|A|ejθ =|A| ∠θ Im b
A
θ
O
a Re
两种表示法的关系：
⎧ ⎪
|
A |=
a2 + b2
⎨
b或
⎪ ⎩
θ = arctan a
⎧ a =| A | cosθ
解 U̇1 = 3∠0o V , U̇ 2 = 4∠90� V U̇ = U̇1 + U̇ 2 = 5∠53.1° V u(t ) = u1(t) + u2(t) = 5 2sin(314t + 53.1°) V
江辑光版
参考教材： 《电路原理》（第2版） 清华大学出版社，2007年3月 江辑光 刘秀成 《电路原理》 清华大学出版社，2007年3月 于歆杰 朱桂萍 陆文娟 《电路》（第5版）高等教育出版社，2006年5月 邱关源 罗先觉
第10章 正弦电流电路的稳态分析
本本章章重重点点 1100.. 11 正弦量的基本概念 1100.. 22 周期性电流、电压的有效值 10. 3 复数复习 1100.. 44 正弦量的相量表示 10. 5 电阻、电感和电容元件电
或 Im = 2I
即 i(t ) = Im sin(ωt +ψ i ) = 2I sin(ωt +ψ i )
同理，可得正弦电压有效值与最大值的关系
1
U = 2 Um
或
U m = 2U
若一交流电压有效值为U=220V，则其最大值为Um≈311V；
U=380V，
Um≈537V。
* 区分电压、电流的瞬时值、最大值、有效值的符号。
返回目录
10.3 复数复习
一、 复数（complex）A表示形式
直角坐标 A=a+jb （j = − 1 为虚数单位）
Im
b
A
0
a Re
极坐标 A=|A|ejθ =|A| ∠θ Im b
A
θ
O
a Re
两种表示法的关系：
⎧ ⎪
|
A |=
a2 + b2
⎨
b或
⎪ ⎩
θ = arctan a
⎧ a =| A | cosθ
解 U̇1 = 3∠0o V , U̇ 2 = 4∠90� V U̇ = U̇1 + U̇ 2 = 5∠53.1° V u(t ) = u1(t) + u2(t) = 5 2sin(314t + 53.1°) V
清华大学电路原理课件-
实际方向 实际方向
参考方向：任意选定的一个方向即为电流的参考方向。
i
参考方向
A
B
电流的参考方向与实际方向的关系
i
参考方向
i
参考方向
实际方向
i> 0
实际方向
i< 0
电流参考方向的两种表示
• 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 • 用双下标表示：如 iAB ，电流的参考方向由A指向B。
例
I 10V
Uac= a– c = 1.5 –(–1.5) = 3 V
结论：电路中电位参考点可任意选择；当选择不同的电 位参考点时，电路中各点电位将改变，但任意两点 间电压保持不变。
4. 电动势（electromotive force） 外力（非静电力）克服电场力把单位正电荷从负极经电
源内部移到正极所作的功称为电源的电动势。
_
_
模型（circuit model）不再存在）。
i
实际电压源
r
（physical source）
u
US
_
_
u
US
0
i
u=US – r i
二、理想电流源（ideal current source）
电路符号
iS
1. 特点：
（a） 电源电流由电源本身决定，与外电路无关； （b） 电源两端电压由外电路决定。
电容（ capacitor ）元件：表示各种电容器产生电场、 储存能量的作用。
电源（ source ）元件：表示各种将其它形式的能量转 变成电能的元件。
2. 电路模型
由理想电路元件组成的电路，其与实际电路具有基本相同 的电磁性质。
例
开关
10BASE-T wall plate
参考方向：任意选定的一个方向即为电流的参考方向。
i
参考方向
A
B
电流的参考方向与实际方向的关系
i
参考方向
i
参考方向
实际方向
i> 0
实际方向
i< 0
电流参考方向的两种表示
• 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 • 用双下标表示：如 iAB ，电流的参考方向由A指向B。
例
I 10V
Uac= a– c = 1.5 –(–1.5) = 3 V
结论：电路中电位参考点可任意选择；当选择不同的电 位参考点时，电路中各点电位将改变，但任意两点 间电压保持不变。
4. 电动势（electromotive force） 外力（非静电力）克服电场力把单位正电荷从负极经电
源内部移到正极所作的功称为电源的电动势。
_
_
模型（circuit model）不再存在）。
i
实际电压源
r
（physical source）
u
US
_
_
u
US
0
i
u=US – r i
二、理想电流源（ideal current source）
电路符号
iS
1. 特点：
（a） 电源电流由电源本身决定，与外电路无关； （b） 电源两端电压由外电路决定。
电容（ capacitor ）元件：表示各种电容器产生电场、 储存能量的作用。
电源（ source ）元件：表示各种将其它形式的能量转 变成电能的元件。
2. 电路模型
由理想电路元件组成的电路，其与实际电路具有基本相同 的电磁性质。
例
开关
10BASE-T wall plate
清华大学电路原理课件--电路原理_skja_56-21页精选文档
•
I1
+
•
U1
Za Zb
Zc
Z
•
I1
+
•
I2
+
•
U2
Z11U I 11 I 20 ZaZb Z21UI 12 I20 ZbZ
Z12
U1 I2
I10
Zb
Z22U I 22 I 10 ZbZc
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谢谢！
xiexie!
谢谢！
xiexie!
电路结构左右对称的一般为对称二端口。 上例中，Ya=Yc=Y时， Y11=Y22=Y+ Yb
对称二端口只有两个参数是独立的。
对称二端口是指两个端口电气特性上对称，结构不 对称的二端口，其电气特性可能是对称的。这样的二端 口也是对称二端口。
•
I1
+
•
U1
3 3
6 5
•
I2
+
•
U2
YY11
1Y2 2Y2
二端口概述
在工程实际中，研究信号及能量的传输和信号变换时， 经常碰到如下形式的电路。
K
放大器
R
C
C
n:1
滤波器 变压器
1. 端口 (port)
i1 +
u1 i1
N
2. 二端口（two-port)
端口由一对端钮构成，且满足 如下端口条件：从一个端钮流 入的电流等于从另一个端钮流 出的电流。
当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称 此电路为二端口网络。
i1 +
u1 i1
i2 +
N
i2
u2
3. 二端口网络与四端网络的关系