电路_邱关源_罗先觉(第5版)PPT第一章(改背景)
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电路课件(邱关源五版)
视在功率是指电路中电压和电流的有效值的乘积， 用于衡量电源提供的总功率。
04
三相电路
三相电源
三相电源的组成
三相电源由三个频率相同、幅值相等、相位差互为120度的交流 电源组成。
星形连接与三角形连接
三相电源可以接成星形或三角形，两种连接方式下的电压和电流特 性不同。
三相电源的功率
三相电源的总功率等于各相功率之和，且总功率恒定。
产生原因
非正弦周期电压和电流的产生通常是由于电路中存在非线性元件，如电阻、电容、电感等 ，这些元件的伏安特性不是线性的，因此会导致电压或电流随时间变化呈现出非正弦周期 的特性。
特点
非正弦周期电压和电流具有随机性和复杂性，其波形通常由多个不同频率的正弦波叠加而 成，因此难以用简单的数学模型描述。
非正弦周期电路的谐波分析法
一阶电路的时域分析
一阶电路
由一个动态元件和电阻组成的简单电路。
一阶电路的响应特性
电压和电流随时间按指数规律变化，具有延 时、振荡和稳态等不同阶段。
时域分析方法
采用一阶常微分方程描述电路，通过求解微 分方程得到电压和电流的时域响应。
一阶电路的分析步骤
建立微分方程、求解微分方程、分析响应特 性。
二阶电路的时域分析
频率响应
频率响应分析电路在不同频率下 的性能表现，包括幅频特性和相
频特性。
一阶电路分析
一阶电路是指包含一个动态元件 的电路，其分析方法主要是三要
素法。
功率计算
有功功率
有功功率是指电路中实际消耗的功率，用于衡量 能量转换的效果。
无功功率
无功功率是指电路中交换的功率，用于衡量储能 元件的能量交换。
视在功率
电路课件(邱关源五版 )
04
三相电路
三相电源
三相电源的组成
三相电源由三个频率相同、幅值相等、相位差互为120度的交流 电源组成。
星形连接与三角形连接
三相电源可以接成星形或三角形，两种连接方式下的电压和电流特 性不同。
三相电源的功率
三相电源的总功率等于各相功率之和，且总功率恒定。
产生原因
非正弦周期电压和电流的产生通常是由于电路中存在非线性元件，如电阻、电容、电感等 ，这些元件的伏安特性不是线性的，因此会导致电压或电流随时间变化呈现出非正弦周期 的特性。
特点
非正弦周期电压和电流具有随机性和复杂性，其波形通常由多个不同频率的正弦波叠加而 成，因此难以用简单的数学模型描述。
非正弦周期电路的谐波分析法
一阶电路的时域分析
一阶电路
由一个动态元件和电阻组成的简单电路。
一阶电路的响应特性
电压和电流随时间按指数规律变化，具有延 时、振荡和稳态等不同阶段。
时域分析方法
采用一阶常微分方程描述电路，通过求解微 分方程得到电压和电流的时域响应。
一阶电路的分析步骤
建立微分方程、求解微分方程、分析响应特 性。
二阶电路的时域分析
频率响应
频率响应分析电路在不同频率下 的性能表现，包括幅频特性和相
频特性。
一阶电路分析
一阶电路是指包含一个动态元件 的电路，其分析方法主要是三要
素法。
功率计算
有功功率
有功功率是指电路中实际消耗的功率，用于衡量 能量转换的效果。
无功功率
无功功率是指电路中交换的功率，用于衡量储能 元件的能量交换。
视在功率
电路课件(邱关源五版 )
电路邱关源第五版课件
电路邱关源第五版课件
新版电路邱关源第五版课件。深入浅出地介绍电路邱关源第五版，并解释了 它在电路领域中的重要性。
课件结构
1 简洁明了
以清晰的章节结构组织，便于学生理解和记 忆。
2 丰富多样
包含了大量图示、示例和习题，帮助学生更 好地掌握电路理论。
3 提供练习
每个章节都配有练习题，巩固学生对电路知 识的理解。
4 配套资源
提供网上电子版教材和课后答案，方便学生 自主学习。
电路邱关源第五版主要内容
电路基础
介绍电路的基本概念，如电压、 电流、电阻和功率。
电路元件
详细讲解电阻、电容、电感等 元件的特性和应用。
分析技术
探讨各种分析电路的技术和方 法，如基尔霍夫定律和节点法 则。
使用电路邱关源第五版的好处
1 全面性
2 易于理解
涵盖了电路领域的各个方面，从基础到高级。
讲解方式清晰简明，使学生更容易理解电际应用案例，帮助学生将理论 运用到实际问题中。
4 丰富资源
配有配套网上资源和习题，提供了学习和巩 固知识的机会。
电路邱关源第五版的应用案例
1
电子产品设计
讲解了如何设计和分析电子产品中的电路部分。
了解电路在不同领域中的应用，提高综合素养。
2
能源系统
介绍了电路在太阳能、风能等能源系统中的应用。
3
通信技术
讨论了电路在通信设备和网络中的应用和分析。
总结和要点
扎实基础知识
通过理解电路基础知识，为进一步学习奠定坚 实基础。
灵活应用能力
通过掌握电路分析技术，能够解决实际电路问 题。
深入实践经验
通过应用案例学习，培养实践能力和创新思维。
全面认知电路
新版电路邱关源第五版课件。深入浅出地介绍电路邱关源第五版，并解释了 它在电路领域中的重要性。
课件结构
1 简洁明了
以清晰的章节结构组织，便于学生理解和记 忆。
2 丰富多样
包含了大量图示、示例和习题，帮助学生更 好地掌握电路理论。
3 提供练习
每个章节都配有练习题，巩固学生对电路知 识的理解。
4 配套资源
提供网上电子版教材和课后答案，方便学生 自主学习。
电路邱关源第五版主要内容
电路基础
介绍电路的基本概念，如电压、 电流、电阻和功率。
电路元件
详细讲解电阻、电容、电感等 元件的特性和应用。
分析技术
探讨各种分析电路的技术和方 法，如基尔霍夫定律和节点法 则。
使用电路邱关源第五版的好处
1 全面性
2 易于理解
涵盖了电路领域的各个方面，从基础到高级。
讲解方式清晰简明，使学生更容易理解电际应用案例，帮助学生将理论 运用到实际问题中。
4 丰富资源
配有配套网上资源和习题，提供了学习和巩 固知识的机会。
电路邱关源第五版的应用案例
1
电子产品设计
讲解了如何设计和分析电子产品中的电路部分。
了解电路在不同领域中的应用，提高综合素养。
2
能源系统
介绍了电路在太阳能、风能等能源系统中的应用。
3
通信技术
讨论了电路在通信设备和网络中的应用和分析。
总结和要点
扎实基础知识
通过理解电路基础知识，为进一步学习奠定坚 实基础。
灵活应用能力
通过掌握电路分析技术，能够解决实际电路问 题。
深入实践经验
通过应用案例学习，培养实践能力和创新思维。
全面认知电路
《电路》邱关源第五版--第一章--课件
R 5Ω
_ +
uR
5V
-i
P10V uSi 10 1 10W 发出 P5V uSi 51 5W 吸收
iAB
A
B
返回 上页 下页
2.电压的参考方向
电位 电压U
单位正电荷q 从电路中一点移至参考
点（＝0）时电场力做功的大小。
单位正电荷q 从电路中一点移至另
一点时电场力做功（W）的大小。
U
def
dW
dq
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位 V (伏)、kV、mV、V
返回 上页 下页
Ubc b c 0 (3) 3 V
c
Wcb q
Wbc q
12 4
3 V
返回 上页 下页
解 (2) c 0
a
b
a
Wac q
8 12 4
5V
b
Wbc q
12 4
3V
Uab a b 5 3 2 V
c
Ubc b c 3 0 3 V
i
i
+
u
关联参考方向
--
u
+
非关联参考方向
返回 上页 下页
例
i
＋
电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、B两部分电路电压电
A u B 流参考方向关联否？
－
注意
答：A电压、电流参考方向非关联； B电压、电流参考方向关联。
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
满足欧姆定律
u Ri R u i
《电路理论》邱关源罗先觉第五版全套课件
U ab a b 5 3 2 V
c
结论
U bc b c 3 0 3 V
电路中电位参考点可任意选择；参考点 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当 选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将 改变，但任意两点间电压保持不变。
返 回 上 页 下 页
问题 复杂电路或交变电路中，两点间电压的实
表示元件吸收的功率
P>0 吸收正功率 (实际吸收)
吸收负功率 (实际发出)
u, i 取非关联参考方向
表示元件发出的功率
i
P>0 发出正功率 (实际发出)
+
P<0 发出负功率 (实际吸收)
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例
+
I1
+ 2 U2 － +
U1 － + 1 － U4 4
U6 － 6 + U5 5 － I3
U
A
UAB
B
返 回 上 页 下 页
3.关联参考方向
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为 关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。
i
+ u
关联参考方向
i
u
非关联参考方向
+
返 回
上 页
下 页
例
A
＋
i
B
u
－
电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、B两部分电路电压电 流参考方向关联否？ 答：A电压、电流参考方向非关联； B电压、电流参考方向关联。
欧姆定律
①只适用于线性电阻( R 为常数）； ②如电阻上的电压与电流参考方向非关 联，公式中应冠以负号； ③说明线性电阻是无记忆、双向性的元 件。 i R
《电路》邱关源 第五版 PPT第一章
4、电路的功率
(1)、功率： 功率： 功率 单位时间内从A 单位时间内从A到B的电荷量
dq i= dt
u AB
dw = dq
关联
单位时间内从A移动到B所作的功 单位时间内从A移动到B 将单位电荷从A移动到B 将单位电荷从A移动到B所作的功
dw dw dq p= = = ui dt dq dt
p = ui
Vc = 0
U ac = Va
U dc = Vd
KVL
U a − U dc = Va − Vd
两点间的电压等于两点间的电位差
U V U 例：U ab = 1.5V ， bc = 1.5V ， 求 Va ， b ，Vc ， ac
为参考点， （1）a为参考点， Va = 0
实际方向
i>0
表示电流参考方向的两种方法： 表示电流参考方向的两种方法： 箭头 双下标（iAB）：参考方向从 指向B 双下标（ ）：参考方向从A指向 参考方向从 指向
i<0
例：
A
10Ω 10V
I1
I = 1A
实际方向从A到 实际方向从 到B
I
I2
B
如果参考方向为I 如果参考方向为 1， I1=1A 如果参考方向为I 如果参考方向为 2， I2=-1A
i
i a b
O
i = Im sin ωt
T 0 < t < ,i > 0 2 T < t < T,i < 0 2
T /2
T
t
如何求电流？ 如何求电流？ 实际方向与参考方向相同 实际方向与参考方向相反
（2）电流的参考方向 电流的实际方向
实际方向
实际方向
《电路》邱关源第五版第一章课件
件组成的电路。
欧姆定律的应用非常广泛， 它可以帮助我们计算电流、
电压和电阻等电路参数。
通过欧姆定律，我们可以计算出 电流 $I = frac{V}{R}$ 或 $V = IR$，以及电阻 $R = frac{V}{I}$。 这些公式可以帮助我们解决电路 中的各种问题，例如计算功率、
分析电路的动态响应等。
基尔霍夫定律
描述了电路中电流和电压 的约束关系，包括电流定 律和电压定律。
功率守恒定律
描述了电路中功率的约束 关系，即任意电路中输入 功率等于输出功率。
03
电路的基本定律
欧姆定律
总结词
详细描述
总结词
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基 本的定律之一，它描述了电 路中电压、电流和电阻之间
的关系。
欧姆定律是指在一个线性电阻元 件中，电压与电流成正比，即 $V = IR$，其中 $V$ 是电压，$I$ 是 电流，$R$ 是电阻。这个定律适 用于金属导体和电解液等线性元
动态变化
暂态过程中，电路中的电压和电流会随时间动态变化。
持续时间短
暂态过程的时间常数很小，通常在微秒或毫秒级别。
能量转换
暂态过程中，电路中的储能元件会进行能量的转换和传递 。
一阶电路的暂态过程
01
一阶电路的数学模 型
一阶电路由一个电容或一个电感 组成，其数学模型可以用微分方 程表示。
02
一阶电路的暂态过 程分析
电压
电场力做功的量度，表示为V 。
电功率
表示电场力做功快慢的物理量 ，表示为P。
电能量
表示电荷在电场中做功本领大 小的物理量，表示为W。
02
电路的状态和元件的约束关系
电流和电压
欧姆定律的应用非常广泛， 它可以帮助我们计算电流、
电压和电阻等电路参数。
通过欧姆定律，我们可以计算出 电流 $I = frac{V}{R}$ 或 $V = IR$，以及电阻 $R = frac{V}{I}$。 这些公式可以帮助我们解决电路 中的各种问题，例如计算功率、
分析电路的动态响应等。
基尔霍夫定律
描述了电路中电流和电压 的约束关系，包括电流定 律和电压定律。
功率守恒定律
描述了电路中功率的约束 关系，即任意电路中输入 功率等于输出功率。
03
电路的基本定律
欧姆定律
总结词
详细描述
总结词
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基 本的定律之一，它描述了电 路中电压、电流和电阻之间
的关系。
欧姆定律是指在一个线性电阻元 件中，电压与电流成正比，即 $V = IR$，其中 $V$ 是电压，$I$ 是 电流，$R$ 是电阻。这个定律适 用于金属导体和电解液等线性元
动态变化
暂态过程中，电路中的电压和电流会随时间动态变化。
持续时间短
暂态过程的时间常数很小，通常在微秒或毫秒级别。
能量转换
暂态过程中，电路中的储能元件会进行能量的转换和传递 。
一阶电路的暂态过程
01
一阶电路的数学模 型
一阶电路由一个电容或一个电感 组成，其数学模型可以用微分方 程表示。
02
一阶电路的暂态过 程分析
电压
电场力做功的量度，表示为V 。
电功率
表示电场力做功快慢的物理量 ，表示为P。
电能量
表示电荷在电场中做功本领大 小的物理量，表示为W。
02
电路的状态和元件的约束关系
电流和电压
电路分析邱关源第五版第一章习题解答PPT课件
解：电阻功率 26223W 2 吸收 端口功率 2 62 2 1W 6吸收 电流源功率 6 2 2 64W 8释放
321648功率平衡
（b）
电阻功率 34221W 2 吸收
端口功率 2 42 3 1W 2吸收
电流源功率 42 3 42W 4释放
12 1224功率平衡 ppt精选版
（c）
3
制作群
电流源功率 1 5 2 5 2 1W 0吸收 2A
5 + 15V
-
（a）
电阻功率 152 45W 吸收
5
+
电流源功率 15 23W 0 吸收 电压源功率 1515275W 发出
5 ppt精选版
5 15V
2A
-
（c） 2
制作群
主 页 总目录 章目录 上一页 下一页 退 出
P27 1-8 试求图示各电路的电压U，并讨论其功率平衡。
c
u10V
i - 5V+ + u-
d
u5V
i 10mA
+ u-
e
i 10mA
i 10mA
- u+
f
i10mA
ppt精选版
制作群
1
主 页 总目录 章目录 上一页 下一页 退 出
P26 1-5 试求图示各电路中电压源、电流源及电阻的 功率（须说明是吸收还是发出）。
解：电阻功率 52220W 吸收 电压源功率 15 23W 0 发出
2 0.9
2.222A
⑵ ucb 2 00.0u 5 13
1253 13V
ห้องสมุดไป่ตู้
uab 4 i10 .9 i1 4 pp t精0 选.1 版 2 .2 2 0 .8 2V 89 4
321648功率平衡
（b）
电阻功率 34221W 2 吸收
端口功率 2 42 3 1W 2吸收
电流源功率 42 3 42W 4释放
12 1224功率平衡 ppt精选版
（c）
3
制作群
电流源功率 1 5 2 5 2 1W 0吸收 2A
5 + 15V
-
（a）
电阻功率 152 45W 吸收
5
+
电流源功率 15 23W 0 吸收 电压源功率 1515275W 发出
5 ppt精选版
5 15V
2A
-
（c） 2
制作群
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P27 1-8 试求图示各电路的电压U，并讨论其功率平衡。
c
u10V
i - 5V+ + u-
d
u5V
i 10mA
+ u-
e
i 10mA
i 10mA
- u+
f
i10mA
ppt精选版
制作群
1
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P26 1-5 试求图示各电路中电压源、电流源及电阻的 功率（须说明是吸收还是发出）。
解：电阻功率 52220W 吸收 电压源功率 15 23W 0 发出
2 0.9
2.222A
⑵ ucb 2 00.0u 5 13
1253 13V
ห้องสมุดไป่ตู้
uab 4 i10 .9 i1 4 pp t精0 选.1 版 2 .2 2 0 .8 2V 89 4
电路(邱关源 第五版) 第一章
1-1 电路和电路模型
导线 电 池 实际电路
白炽灯
Rs
Us 电路模型
R
电阻元件R：灯泡 反映：电能转化为热能和光能的物理现象。 电阻元件Rs、电压源Us串联模型：电池 反映：电池化学能转化为电能及电池本身耗能 的物理过程。
5种基本的理想电路元件：
电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成 电能的元件。
i
+
i u
-
u
非关联参考方向
+
关联参考方向
例1
＋ A u － 注意
i B
电压、电流参考方向如图中所标， 问：对A、B两部分电路电压、电 流参考方向是否关联？
解： A电压、电流参考方向非关联； B电压、电流参考方向关联。
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)，在计算中不得任意改变。 ③ 参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电 压、电流的实际方向不变。
Δq dq i(t ) lim Δt 0 Δt dt
def
单位
A（安[培]）、 kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A
方向
规定正电荷的运动方向为电流的实际方向
元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:
实际方向
A B
实际方向
A B
参考方向 i A
电阻 电感 电容 电压源 电流源
注意： 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在 一定条件下可用同一电路模型表示。 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电 路模型可以有不同的形式。 例：电感线圈电路模型
1电路-第五版-邱关源著-第一章CAO改资料
开关用来控制电路的
通断。
5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成
电能的元件。
注意
①5种基本理想电路元件有三个特征： （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。
返回
1-1 电路和电路模型
一、电路
电路是电流的通路。实际电路是由电气器件相 互联接而构成的。由电源、负载和中间环节组成。
二、电路的作用
(1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
电灯 电动机
电炉
...
(2)传递和处理信号
话筒 放 大 器
扬声器
2. 电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
电 池
导线
电路图
Rs
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
理想电路元件
有某种确定的电磁性能的理想 元件。
返回 上页 下页
（1）理想电阻元件： 只消耗电能 (既不贮藏电能，也不贮藏磁能)；
（2）理想电容元件： 只贮藏电能 (既不消耗电能，也不贮藏磁能)；
（3）理想电感元件： 只贮藏磁能 (既不消耗电能，也不贮 藏电能)。
实际方向
A
B
实际方向
A
B
问题 对于复杂电路或电路中的电流随时间变化
时，电流的实际方向往往很难事先判断。 2、参考方向：
任意指定一个方向作为电流的方向。把电流看成代 数量:
通断。
5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成
电能的元件。
注意
①5种基本理想电路元件有三个特征： （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。
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1-1 电路和电路模型
一、电路
电路是电流的通路。实际电路是由电气器件相 互联接而构成的。由电源、负载和中间环节组成。
二、电路的作用
(1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
电灯 电动机
电炉
...
(2)传递和处理信号
话筒 放 大 器
扬声器
2. 电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
电 池
导线
电路图
Rs
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
理想电路元件
有某种确定的电磁性能的理想 元件。
返回 上页 下页
（1）理想电阻元件： 只消耗电能 (既不贮藏电能，也不贮藏磁能)；
（2）理想电容元件： 只贮藏电能 (既不消耗电能，也不贮藏磁能)；
（3）理想电感元件： 只贮藏磁能 (既不消耗电能，也不贮 藏电能)。
实际方向
A
B
实际方向
A
B
问题 对于复杂电路或电路中的电流随时间变化
时，电流的实际方向往往很难事先判断。 2、参考方向：
任意指定一个方向作为电流的方向。把电流看成代 数量:
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东莞理工学院电子工程学院
例
+
U1 － + 1 － U4 4
U6 － 6 + U5 5 － I3
I1
+ 2 U2 － + U3 3
求图示电路中各 方框所代表的元件吸 收或产生的功率。
+
－
I2
已知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A
发出功率，起电源作用
②电压、电流参考方向关联；
物理意义：电场力做功，电源吸收功率
_
P uS i
吸收功率，充当负载
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例 计算图示电路各元件的功率 解
uR (10 5) 5V uR 5 i 1A R 5
5V
发出 吸收 吸收
P V uS i 10 1 10 W 10 P5V uS i 5 1 5W
i
直流电压源 的伏安关系
i ( R 0)
电压源不能短路！
返 回
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下 页
电压源的功率 i
P uS i
uS
u
_
i
_
+
①电压、电流参考方向非关联； 物理意义：电流（正电荷 ）由低电 位向高电位移动，外力克服电场力作 功，电源发出功率。
uS
_
东莞理工学院电子工程学院
+
u
+
+
P uS i
注意
①5种基本理想电路元件有三个特征：
（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。
东莞理工学院电子工程学院
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注意
② 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在 一定条件下可用同一电路模型表示； ③同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路 模型可以有不同的形式。
+
–
+
+
–
–
+
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U >0
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U<0
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电压参考方向的三种表示方式： (1) 用箭头表示：
U
(2)用正负极性表示
+
(3)用双下标表示
U
A
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UAB
B
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3.关联参考方向
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为 关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。
+
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_
uS
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理想电压源的电压、电流关系 ①电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关； 与流经它的电流方向、大小无关。 u ②通过电压源的电流由电源及 uS 外电路共同决定。
例
+
i
uS R 外电路
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uS i 0 R i 0 ( R )
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1.3
1.电功率
电功率和能量
单位时间内电场力所做的功。
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui d t dq d t
功率的单位：W (瓦) (Watt，瓦特) 能量的单位：J (焦) (Joule，焦耳)
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def
Δq dq i(t ) lim Δt 0 Δt dt 东莞理工学院电子工程学院
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单位
方向
A（安培）、 kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A
1 A=10-6A
规定正电荷的运动方向为电流的实际方向 元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:
实际方向
电路中电位参考点可任意选择；参考点 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当 选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将 改变，但任意两点间电压保持不变。
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问题 复杂电路或交变电路中，两点间电压的实
际方向往往不易判别，给实际电路问题的 分析计算带来困难。 电压(降)的参考方向 参考方向 U 实际方向 假设高电位指向低电 位的方向。 参考方向 U – 实际方向
+
i
u
R
+
p u i i2R u2 / R
p u i (–R i) i
–i2 R - u2/ R
-
u
表明 电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。
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能量
从 t0 到 t 电阻消耗的能量：
WR t pdξ t uidξ
t t
0 0
u
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2. 电路吸收或发出功率的判断
u, i 取关联参考方向
+ u i u
P=ui P<0 P = ui
表示元件吸收的功率
P>0 吸收正功率 (实际吸收)
吸收负功率 (实际发出)
u, i 取非关联参考方向
表示元件发出的功率
i
P>0 发出正功率 (实际发出)
+
P<0 发出负功率 (实际吸收)
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u～i 关系
满足欧姆定律 u i
伏安特 性为一 条过原 点的直 线
u Ri R u i i u R Gu
u、i 取关联 参考方向
0 R
i
+
单位
u
－
R 称为电阻，单位： (Ohm) G 称为电导，单位：S (Siemens)
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注意
例 电感线圈的电路模型
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1.2 电流和电压的参考方向
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁 链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。
1.电流的参考方向
电流 电流强度 带电粒子有规则的定向运动 单位时间内通过导体横截面的电荷量
电路元件
是电路中最基本的组成单元。 5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件 电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成 电能的元件。
注意 如果表征元件端子特性的数学关系式
是线性关系，该元件称为线性元件，否则称 为非线性元件。
电位
单位正电荷q 从电路中一点移至参考 点（＝0）时电场力做功的大小。 单位正电荷 q 从电路中一点移至另 一点时电场力做功（W）的大小。
电压U
dW U dq
def
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位
V (伏)、kV、mV、V
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例
①电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无 关；与它两端电压方向、大小无关。
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②电流源两端的电压由电源及外电路共 同决定。 直流电流源的 伏安关系
u
iS
i
例
0RiS
u 0 ( R 0)
外电路
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u ( R )
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1.5 电阻元件
1.定义
电阻元件 对电流呈现阻力的元件。其特性可 用u～i平面上的一条曲线来描述： u 伏安 特性 i 0
f (u, i) 0
2.线性时不变电阻元件
任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。 R 电路符号
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电 池 导线
Rs Us
RL
电路模型 理想电路元件
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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。 有某种确定的电磁性能的理想 元件。
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5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件 电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成 电能的元件。
第1章
电路模型和电路定律
本章内容
1.1
电路和电路模型 电流和电压的参考方向 电功率和能量 电路元件
1.5
电阻元件
1.2
1.3
1.6
1.7
电压源和电流源
受控电源
1.4
1.8
基尔霍夫定律
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首页
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
欧姆定律
①只适用于线性电阻( R 为常数）； ②如电阻上的电压与电流参考方向非关 联，公式中应冠以负号； ③说明线性电阻是无记忆、双向性的元 件。 i R
则欧姆定律写为
u
+
i –G u
u –R i
公式和参考方向必须配套使用！
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3.功率和能量
功率
i
R
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例
+
U1 － + 1 － U4 4
U6 － 6 + U5 5 － I3
I1
+ 2 U2 － + U3 3
求图示电路中各 方框所代表的元件吸 收或产生的功率。
+
－
I2
已知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A
发出功率，起电源作用
②电压、电流参考方向关联；
物理意义：电场力做功，电源吸收功率
_
P uS i
吸收功率，充当负载
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例 计算图示电路各元件的功率 解
uR (10 5) 5V uR 5 i 1A R 5
5V
发出 吸收 吸收
P V uS i 10 1 10 W 10 P5V uS i 5 1 5W
i
直流电压源 的伏安关系
i ( R 0)
电压源不能短路！
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电压源的功率 i
P uS i
uS
u
_
i
_
+
①电压、电流参考方向非关联； 物理意义：电流（正电荷 ）由低电 位向高电位移动，外力克服电场力作 功，电源发出功率。
uS
_
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+
u
+
+
P uS i
注意
①5种基本理想电路元件有三个特征：
（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。
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注意
② 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在 一定条件下可用同一电路模型表示； ③同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路 模型可以有不同的形式。
+
–
+
+
–
–
+
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U >0
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U<0
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电压参考方向的三种表示方式： (1) 用箭头表示：
U
(2)用正负极性表示
+
(3)用双下标表示
U
A
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UAB
B
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3.关联参考方向
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为 关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。
+
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_
uS
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理想电压源的电压、电流关系 ①电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关； 与流经它的电流方向、大小无关。 u ②通过电压源的电流由电源及 uS 外电路共同决定。
例
+
i
uS R 外电路
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uS i 0 R i 0 ( R )
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1.3
1.电功率
电功率和能量
单位时间内电场力所做的功。
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui d t dq d t
功率的单位：W (瓦) (Watt，瓦特) 能量的单位：J (焦) (Joule，焦耳)
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def
Δq dq i(t ) lim Δt 0 Δt dt 东莞理工学院电子工程学院
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单位
方向
A（安培）、 kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A
1 A=10-6A
规定正电荷的运动方向为电流的实际方向 元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:
实际方向
电路中电位参考点可任意选择；参考点 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当 选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将 改变，但任意两点间电压保持不变。
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问题 复杂电路或交变电路中，两点间电压的实
际方向往往不易判别，给实际电路问题的 分析计算带来困难。 电压(降)的参考方向 参考方向 U 实际方向 假设高电位指向低电 位的方向。 参考方向 U – 实际方向
+
i
u
R
+
p u i i2R u2 / R
p u i (–R i) i
–i2 R - u2/ R
-
u
表明 电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。
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能量
从 t0 到 t 电阻消耗的能量：
WR t pdξ t uidξ
t t
0 0
u
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2. 电路吸收或发出功率的判断
u, i 取关联参考方向
+ u i u
P=ui P<0 P = ui
表示元件吸收的功率
P>0 吸收正功率 (实际吸收)
吸收负功率 (实际发出)
u, i 取非关联参考方向
表示元件发出的功率
i
P>0 发出正功率 (实际发出)
+
P<0 发出负功率 (实际吸收)
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u～i 关系
满足欧姆定律 u i
伏安特 性为一 条过原 点的直 线
u Ri R u i i u R Gu
u、i 取关联 参考方向
0 R
i
+
单位
u
－
R 称为电阻，单位： (Ohm) G 称为电导，单位：S (Siemens)
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注意
例 电感线圈的电路模型
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1.2 电流和电压的参考方向
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁 链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。
1.电流的参考方向
电流 电流强度 带电粒子有规则的定向运动 单位时间内通过导体横截面的电荷量
电路元件
是电路中最基本的组成单元。 5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件 电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成 电能的元件。
注意 如果表征元件端子特性的数学关系式
是线性关系，该元件称为线性元件，否则称 为非线性元件。
电位
单位正电荷q 从电路中一点移至参考 点（＝0）时电场力做功的大小。 单位正电荷 q 从电路中一点移至另 一点时电场力做功（W）的大小。
电压U
dW U dq
def
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位
V (伏)、kV、mV、V
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例
①电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无 关；与它两端电压方向、大小无关。
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②电流源两端的电压由电源及外电路共 同决定。 直流电流源的 伏安关系
u
iS
i
例
0RiS
u 0 ( R 0)
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u ( R )
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1.5 电阻元件
1.定义
电阻元件 对电流呈现阻力的元件。其特性可 用u～i平面上的一条曲线来描述： u 伏安 特性 i 0
f (u, i) 0
2.线性时不变电阻元件
任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。 R 电路符号
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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。 有某种确定的电磁性能的理想 元件。
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5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件 电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成 电能的元件。
第1章
电路模型和电路定律
本章内容
1.1
电路和电路模型 电流和电压的参考方向 电功率和能量 电路元件
1.5
电阻元件
1.2
1.3
1.6
1.7
电压源和电流源
受控电源
1.4
1.8
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3. 基尔霍夫定律
欧姆定律
①只适用于线性电阻( R 为常数）； ②如电阻上的电压与电流参考方向非关 联，公式中应冠以负号； ③说明线性电阻是无记忆、双向性的元 件。 i R
则欧姆定律写为
u
+
i –G u
u –R i
公式和参考方向必须配套使用！
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3.功率和能量
功率
i
R
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