大学课程电路全
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 =。
大学二年级工程学课教案电路分析与设计
大学二年级工程学课教案电路分析与设计**教案：电路分析与设计**【课程名称】：电路分析与设计【教学对象】：大学二年级工程学专业学生【教学目标】：1. 掌握基本电路理论和分析方法；2. 熟悉电路元件的特性及其在电路分析和设计中的应用；3. 培养学生动手实践的能力，能够独立完成简单电路的设计和实验；4. 培养学生的团队合作和创新思维能力。
【教学内容】：1. 电路基础知识概述1.1 电路的定义及基本概念1.2 电路中的电压、电流、功率等基本量的关系1.3 电路元件的分类及特性1.4 电源和信号发电源的特点及应用2. 电路分析方法2.1 基尔霍夫定律及其应用2.2 电压分压和电流分流定律的应用2.3 网络定理的理解与应用2.4 线性电路与非线性电路的区别与分析方法3. 电路设计与实验3.1 电路设计的基本原则与方法3.2 基本电路的设计与搭建3.3 电路实验的步骤与注意事项3.4 电路故障分析与排除方法【教学方法】：1. 理论讲授：通过课堂授课的方式，介绍电路分析与设计的基本理论知识，引导学生掌握相关概念和计算方法。
2. 实践操作：组织学生进行电路设计和实验，培养学生的动手操作能力和解决问题的能力。
3. 讨论与交流：鼓励学生在课堂上提问和讨论，促进学生之间的互动和知识交流，激发学生的学习兴趣和思维能力。
【教学评价】：1. 课堂表现：根据学生的参与度、态度和回答问题的准确度评价学生在课堂上的表现。
2. 实验报告：要求学生按要求完成电路设计和实验，并撰写详细实验报告，对学生的实践操作能力和实验分析能力进行评价。
3. 学习成绩：通过小测验、期中考试和期末考试等形式，综合评价学生对电路分析与设计知识的掌握程度。
【教学资源】：1. 教材：《电路分析与设计教程》2. 实验设备：电源、示波器、万用表等基本电路实验仪器3. 教学辅助工具：多媒体投影仪、电路模拟软件等【教学时间分配】：1. 电路基础知识概述：2个教学小时2. 电路分析方法：4个教学小时3. 电路设计与实验：6个教学小时【教学实施步骤】：1. 第一周：电路基础知识的讲解与学习，引入学生对电路分析与设计的兴趣。
大学物理第1章电路及其分析方法
Part
06
实验与实践
电路实验的基本操作
实验准备
熟悉实验原理、目的和步骤，准 备好所需设备和材料。
实验报告
整理实验数据和结论，撰写实验 报告。
实验操作
按照实验步骤进行操作，注意观 察和记录实验数据。
数据处理
对实验数据进行处理和分析，得 出结论。
电路故障排查与维修
故障诊断 1
通过观察和测试确定故障 部位和原因。
三角形电路
三个端子不连接到一个公共点的电路。每个元件的电压是相 电压。
节点电压法与回路电流法
节点电压法
通过设定节点电压，利用基尔霍夫定律求解电路的方法。适用于具有多个节点 和少量元件的电路。
回路电流法
通过设定回路电流，利用基尔霍夫定律求解电路的方法。适用于具有多个回路 和少量元件的电路。
Part
基尔霍夫定律
总结词
基尔霍夫定律是电路分析中的重要定律 之一，它包括基尔霍夫电流定律和基尔 霍夫电压定律。
VS
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，在任意一个闭合 电路中，流入节点的电流总和等于流出节 点的电流总和。数学表达式为：∑I入=∑I出。 基尔霍夫电压定律指出，在任意一个闭合 电路中，沿着闭合路径绕行一周，各段电 压的代数和等于零。数学表达式为：∑U=0。
大学物理第1章电路 及其分析方法
• 引言 • 电路的基本概念 • 欧姆定律与基尔霍夫定律 • 电阻电路的分析方法 • 复杂电路的分析方法 • 实验与实践
目录
Part
01
引言
主题简介
电路及其分析方法
01
本章节主要介绍电路的基本概念、元件、电路模型以及分析方
法。
电路的重要性
大学电路 第二章-3
组合消去i1、 i3、 u2得：
i2 = u s 1 R1 + i R1+R2 s R1+R2 (5)
这是 i2与两个激励源us、 is的关系式。
我们可以看到： i2由两项组成，而每一项只与一个激励
源成比例。 我们不难算出： i2 = u s 1 R1 R1+R2 + is R1+R2
第一项就是该电路在 is=0 时，亦即us单独激励时， R2上产生的响应； 第二项就是该电路在 us=0 时，亦即is单独激励时，
所以，Ix = 2 – 0.6 = 1.4A
（2） 电压源短路
再次强调：运用叠加定理时，电源单独作用 是指独立电源的单独作用，受控源不能单独 作用，应保留在电路内！
例10
• 如图所示电路，已知当us=1V,is=1A时，u2=0; 当us=10V,is=0时,u2=1V.求us =0,is=10A时的 u2值。
2.4.1 戴维南定理（等效电压原 定理）
• 定理：任何一个线性有源二端网络都可以用一 个理想电压源和一个电阻的串联来等效代替。 • 其中，电压源的电压 UOC 等于该网络的开路电压； 串联电阻等于从端口看进去该网络中所在有独 立源为零值的等效电阻。
戴维南定理
N
i a + u –
Ro
M
a
=
(a)
（1） 电流源开路
这是一个简单的网
孔回路，由KVL得： 3I’x + 2I’x = 10 I’x = 2A
1
+ – 2I’x
（2）其次考虑只有电流源，电压源短路。 利用支路电流法得： I” – Ix” = 3 (KCL) Ix”
I” 1 + – 2Ix”
大学课程数电模电全称
大学课程数电模电全称数电模电（电子电路基础）是大学中一个重要的电子工程学科，全称为《数字电路与模拟电路基础》。
本文将介绍数电模电课程的基本内容和学习重点。
1. 数电模电概述数电模电是电子工程专业课程中的基础课程，它主要介绍数字电路和模拟电路的基本理论、设计和分析方法。
在电子工程领域中，数电模电是其他高级课程的基础，它为学生打下扎实的电路基础，为后续学习提供必要的知识背景。
2. 数电模电主要内容2.1 数字电路•布尔代数和逻辑运算：数电模电课程的第一部分介绍了布尔代数和逻辑运算，包括逻辑与、逻辑或、逻辑非等基本逻辑电路。
•组合逻辑电路：介绍了与、或、非等基本逻辑门的逻辑功能和应用，同时也介绍了多路选择器、译码器、编码器等组合逻辑电路的设计和分析方法。
•时序逻辑电路：在这一部分，学生将学习到触发器、寄存器和计数器等时序逻辑电路的原理和应用。
•存储器：介绍了RAM、ROM等存储器的结构、工作原理和应用。
2.2 模拟电路•基本电路元件：介绍了电阻、电容和电感等基本电路元件的特性和应用。
•放大电路：学生将学习到放大电路的基本原理和特性，包括共射放大器、共集放大器和共基放大器等。
•运放电路：介绍了运放电路的工作原理和使用方法，包括比较器、积分器和微分器等。
•控制系统基础：介绍了反馈原理和控制系统的基本概念，为后续学习提供了基础。
3. 数电模电学习方法•理论学习：理解课本上的基本概念、原理和应用是数电模电课程学习的第一步。
学生应该注重理解各种电路元件的特性和应用，同时熟悉各种电路的分析和设计方法。
•实践操作：数电模电课程中的实验操作是非常重要的。
学生应该积极参与实验室实践，亲自动手设计和搭建各种电路，通过实际操作加深对电路原理的理解。
•概念总结：及时总结所学知识点，理清关键知识和难点，可以通过制作思维导图、总结表格等方式来梳理知识框架，便于日后复习和记忆。
4. 数电模电的应用领域数电模电课程学习不仅仅是为了掌握理论知识，更重要的是应用于实际工程中。
大学所有课程目录
高等数学第一章:函数与极限第二章: 导数与微分第三章: 微分中值定理与导数的应用第四章: 不定积分第五章: 定积分第六章: 定积分的应用第七章: 微分方程第八章: 空间解析几何与向量代数第九章: 多元函数微分法及其应用第十章: 重积分第十一章: 曲线积分与曲面积分第十二章: 无穷级数模拟电子技术基础第0章: 导言第一章: 常用半导体器件第二章: 基本放大电路第三章: 多级放大电路第四章: 集成运算放大电路第五章: 放大电路的频率响应第六章: 放大电路中的反馈第七章: 信号的运算和处理第八章: 波形的发生和信号的转换第九章: 功率放大电路第十章: 直流电源第十一章: 模拟电子电路读图附录: 半导体器件模型数字电子技术基础第一章: 数制和码制第二章:逻辑代数基础第三章:门电路第四章:组合逻辑电路第五章:触发器第六章:时序逻辑电路第七章:半导体存储器第八章:可编程逻辑器件第九章:硬件描述语言简介第十章:脉冲波形的产生和整形第十一章:数-模和模-数转换信号与系统第一章：绪论第二章：连续时间系统的时域分析第三章：傅里叶变换第四章:拉普拉斯变换,连续时间系统的s域分析第五章：傅里叶变换应用于通信系统——滤波、调制与抽样第六章：信号的矢量空间分析第七章:离散时间系统的时域分析第八章：z变换、离散时间系统的z域分析第九章：离散傅里叶变换以及其他离散正交变换第十章：模拟与数字滤波器第十一章：反馈系统第十二章：系统的状态变量分析电子材料导论第一章：电子材料概论第二章：导电材料第三章：电阻材料第四章：超导材料第五章：半导体材料第六章：电介质材料第七章：光电子材料第八章：磁性材料第九章：敏感电子材料大学物理学力学基础篇第一章：运动的描述第二章：运动定律与力学中的守恒定律第三章：相对论第四章：机械振动第五章：机械波气体动理论和热力学篇第六章：气体动理论基础第七章：热力学基础电磁学篇第八章：静电场和稳恒电场第九章：稳恒磁场第十章：电磁感应第十一章：电磁场和电磁波波动光学篇第十二章: 光的干涉第十三章：光的衍射第十四章：光的偏振量子论篇第十五章：量子物理基础第十六章：原子核物理和粒子物理简介第十七章：新技术的物理基础数字信号处理教程第0章：绪论第一章：离散时间信号与系统第二章：z变换与离散时间傅里叶变换（DTFT）第三章：离散傅里叶变换（DFT）第四章：快速傅里叶变换（FFT）第五章：数字滤波器的基本结构第六章：无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的设计方法第七章：有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器的设计方法第八章：信号的抽取与插值——多抽样率数字信号处理基础第九章：数字信号处理中的有限字长效应硅集成电路工艺基础第一章：硅的晶体结构第二章：氧化第三章：扩散第四章：离子注入第五章：物理气相淀积第六章：化学气相淀积第七章：外延第八章：光刻与刻蚀工艺第九章：金属化与多层互连第十章：工艺集成微型计算机原理及应用技术第一章:计算机基础知识第二章:8086微处理器及其系统第三章:从8086到Pentium系列微处理器的技术发展第四章：指令系统第五章：汇编语言程序设计第六章：微机存储器系统第七章:输入/输出和中断第八章:接口技术与常见接口芯片的应用第九章:微机总线技术概率论与数理统计第一章: 随机事件及其概率第二章: 随机变量及其分布第三章：多维随机变量及其分布第四章：随机变量的数字特征第五章：大数定律与中心极限定理第六章：样本及抽样分布第七章：参数估计第八章：假设检验第九章：回归分析与方差分析第十章：R软件在概率论与数理统计中的应用复变函数第一章：复数与复变函数第二章：解析函数第三章：复变函数的积分第四章：级数第五章：留数第六章：共形映射积分变换第一章：Fourier变换第二章：Laplace变换矢量分析与场论第一章：矢量分析第二章：场论第三章：哈密顿算子▽第四章：梯度、散度、旋度与调和量在正交曲线。
大学课程数电模电全称
大学课程：数字电路与模拟电路综合介绍一、课程简介大学课程《数字电路与模拟电路》是计算机工程、电子工程等专业的重要基础课程之一。
本门课程主要涉及数字电路和模拟电路两个方面的内容，是培养学生电子电路设计能力和理论基础的重要途径之一。
本文将综合介绍数字电路与模拟电路的相关知识。
二、数字电路1.数字电路的基本概念数字电路是由各种逻辑门组成的，能进行逻辑运算和储存信息的电路。
它是现代电子技术的基础，广泛应用于计算机、通信等领域。
数字电路的基本元件包括与门、或门、非门等逻辑门。
2.逻辑门电路的设计和分析介绍了常见逻辑门的特点、真值表和逻辑表达式，以及逻辑门之间的级联和并联组成更复杂的电路。
还介绍了用卡诺图进行逻辑电路的简化、多数判断、编码器和译码器的应用等。
3.组合逻辑电路组合逻辑电路的输出只与输入有关，没有记忆功能。
介绍了常见的组合逻辑电路，如加法器、比较器、多路选择器等，并讲解了它们的工作原理和应用。
4.时序逻辑电路时序逻辑电路在组合逻辑电路的基础上增加了存储功能，能够根据外部时钟信号进行状态转换。
介绍了触发器、计数器等常见的时序逻辑电路，并通过示意图和电路图进行详细说明。
三、模拟电路1.模拟电路的基本概念模拟电路是基于模拟信号进行运算和处理的电路。
与数字电路不同，模拟电路可处理连续变化的信号，广泛应用于电子设备中的信号放大、滤波和调节等方面。
2.基本模拟电路元件介绍了常见的模拟电路元件，如电阻、电容、电感等，并讲解了它们的特性和应用。
3.放大电路放大电路是模拟电路中最常见的一种电路，用于放大信号的幅度。
介绍了放大电路的基本原理、常见的放大电路类型（如共射、共基、共集放大电路）、放大电路的频率响应等。
4.滤波电路滤波电路用于对信号进行筛选和滤波，以剔除不需要的频率分量或保留需要的频率分量。
介绍了低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等常见的滤波电路。
四、课程总结大学课程《数字电路与模拟电路》是电子工程和计算机工程等专业的基础课程之一。
大学电路知识点梳理汇总
大学电路知识点梳理汇总一、知识概述《电路分析与设计》①基本定义：电路分析，就是研究电路中电流、电压等物理量之间的关系，以及这些关系如何随元器件参数和输入输出条件变化而变化。
简单来说，就是给电路把脉，找出它的运行规律。
②重要程度：在大学电子工程专业里，电路知识那可是重中之重。
不管你将来是搞硬件设计，还是信号处理，都离不开对电路的深入理解。
它就像建筑的地基，稳固且必不可少。
③前置知识：在接触电路分析之前，你得先搞懂一些基础知识，比如初中物理里的欧姆定律、直流与交流的基本概念，还有数学中的代数运算和微积分。
④应用价值：从家用电器的日常维修，到高科技产品的研发，电路知识无处不在。
它能帮你更好地理解电子产品的工作原理，还能自己动手解决一些小故障，甚至设计出属于自己的电路。
二、知识体系①知识图谱：电路分析是整个电子工程的基石。
它既涉及到基础的电阻、电容、电感等元件的分析，也涵盖了复杂的交流电路、暂态电路等内容。
你可以把它想象成一棵大树，不同的知识点就像树干和枝条，相互连接，共同构成了电路分析的完整体系。
②关联知识：电路分析与模拟电路、数字电路、信号处理等课程紧密相关。
比如，在模拟电路中，你可能需要用到电路分析的知识来设计放大器；在数字电路中，你又会用到电路分析来理解逻辑门电路的工作原理。
③重难点分析：电路分析中的重点在于掌握各种电路的分析方法，如基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理等。
难点则在于理解复杂电路的工作原理，并解决一些实际问题。
有时候，一个看似简单的电路，背后可能隐藏着复杂的物理过程和数学运算。
④考点分析：在考试中，电路分析常考的知识点包括电路的基本定律、定理的运用、等效电路的变换、正弦稳态电路的分析等。
题目通常会给你一个具体的电路图，让你分析其电流、电压或功率等。
三、详细讲解不同于枯燥的理论课，我这里的讲解将带点生活气息，让你在轻松愉快的氛围中掌握电路分析的知识。
【理论概念类】就拿“基尔霍夫定律”来说吧。
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一、电路 (Circuit)
定义：由电工或电子器件、功能块（如电阻器、 电容器、变压器、放大器、滤波器电机等等）构成 的电流通路称电路。
电路的基本功能：传输电能、处理信号、测量、 控制和计算等。
二、电路模型（Circuit models）
电路的工作是以其中的电压、电流、电荷、磁链 等物理量来描述的。
I1 = 1A
I1 = -1A
6
二. 电压 (voltage)
1. 电压 (voltage)：
a w1
w2 b
在电场中，单位正电荷由a点移到b点时的能量之差称电压。
单位名称：伏(特) 符号：V（Volt）
2. 电压(降)的参考方向
+
实际方向
实际方向
+
+
U
（参考方向）
+
U
（参考方向）
U> 0
U< 0
2
手电筒电路
灯泡 电 池
实际电路 线圈
Ri
+
– Us
R
电路模型
线圈
R
直流下
r L or L
交流下
3
关于电路模型要注意以下几点： 1、一个器件的电路模型及参数与该器件的工作
条件有关。 2、电路模型只是对实际物理过程的一种近似描
述，模型的繁简与实际工程计算要求的精度有关。
4
1.2 电压和电流的参考方向 (reference direction)
19
+ +
+ +
4. 功率 i
uS
u
_
_
i , us非关联
p发= uS i
p吸= - uSi
i
uS
u
_
_
i , uS 关联 p吸=uSi p发= –uSi
20
二、理想电流源
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) 电源两端电压是由外电路决定。
–
根据能量守衡关系
p发< 0
实际吸收5W
p（吸收）= p（发出）
11
练习:
3A
+ 2V
p吸=(2)×(3)= 6W, 由该元件吸收功率。
5A 4V +
p发= (4) ×(5)= 20W, 由该元件发出功率。
3A 2V +
p吸=(– 2)×(3)=-6W, 由该元件发出功率。
5A 4V +
p发= (4)×(–5)= –20W, 由该元件吸收功率。
i称为电阻 令 G 1/R
单位名称：欧(姆) G称为电导
符号:
单位名称：西(门子) 符号: S (Siemens)
则欧姆定律表示为 i G u .
14
u
线性电阻元件的伏安特性为 一条过原点的直线
R u tg
i
0
i
(2) 电阻的电压和电流的参考方向相反
iR
+
u
则欧姆定律写为
u –Ri 或
符号（J）
10
二．功率的计算
1. u, i 取关联参考方向
+
i u
p吸 = u i
例 u = 5V， i = - 1A p吸= ui= 5(-1) = -5 W
p吸< 0
–
2. u, i 取非关联参考方向
实际发出5W
+
i u
p发 = u i 例 u = 5V， i = - 1A p发= ui = 5(-1) = -5 W
(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
(4) 参考方向也称为假定正方向，以后的讨论均在参考方向下进 行，不考虑实际方向。
9
1.3 电路元件的功率 (power)
一、 电功率
定义：元件吸收或释放能量的速率。
p dw ui dt
功率的单位名称：瓦（特） 符号（W） 能量的单位名称：焦（耳)
12
1.4 电阻元件 (Resistor)
一、电阻元件 (Resistor)
定义：
如果一个二端元件在任意时刻t，其电压与电流的
关系（伏安关系，VAR）服从欧姆（Ohm）定律，
即 u=R i
则该元件称线性二端电阻元件。 电阻元件的电路符号:
i
R
+u
13
1. 欧姆定律 (Ohm’s Law)
(1) 电压与电流取关联参考方向
7
例
+ 10V U1 10
U1 = 10V
10V U1 10 +
U1 = 10V
三. 电位 a
d
b 设c点为电位参考点，则 c= 0
a= Uac， b=Ubc， d= Udc c
Uab = a- b
8
四、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。
能量：可用功率表示从t0 到 t电阻消耗的能量
t
t
WR
pdξ
t0
uidξ
t0
16
3. 短路与开路
+
i 当 R = 0 (G = )，视其为短路。
u
i为有限值时，u = 0。 u
R
–
当 R = (G = 0 )，视其为开路。 u
u为有限值时，i = 0。
0
i
短路
0
i
开路
17
1.5 电源元件 (source，independent source)
电路理论是建立在模拟概念的基础上，即用理想 化的模型来描述实际电路，而理想化的模型是由一 些理想元件所构成。
1
理想元件： 1）一个二端电子元件的数学模型。 2）可由端口的电压、电流关系完全描述其性质。 3）不能被分解为其他二端元件。
理想元件能够反映实际电路中的电磁现象，表征其电 磁性质：
电阻元件——消耗电能的器件； 电感元件——储存磁能的器件； 电容元件——储存电能的器件； 电源元件——将其他形式的能量转换成电能的器 件。
一. 电流 (current) 1. 电流：单位时间内通过导体横截面的电量称电流强度（电流）。
单位名称：安（培） 符号：A （Ampere）
直流DC
交流AC
5
2. 电流的参考方向
参考方向：任意选定的一个方向作为电流的参考方向, 但不一定就是电流的实际方向。
i
参考方向
例 I1
10V
10
I1
10V
10
i –Gu
公式必须和参考方向配套使用！
15
2. 功率和能量 功率：
关联参考方向下: p = ui = i 2R = u2/R
or p = ui = u2G = i 2/G
iR
+
u
非关联参考方向下: p吸 –ui –(–R i ) i i 2 R –u(–u/ R) = u2/ R
结论：电阻元件永远吸收功率。
一、理想电压源
电路符号
uS
1. 特点： (a) 端电压由电源本身决定，与外电路无关； (b) 通过它的电流是任意的，由外电路决定。
2. 伏安特性
i
+ +
uS
u
_
_
u uS
0
i
18
3. 理想电压源的开路与短路
i
+ +
uS
u
_
_
(1) 开路 i=0 u=uS
(2) 理想电压源不允许短路。
注：实际的电压源也不允许短路。因其内 阻小，若短路则电流很大，可能烧毁电源